引論：我們?yōu)槟砹?3篇數(shù)據(jù)分析設(shè)計(jì)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
本節(jié)課是在學(xué)生上節(jié)學(xué)習(xí)了Excel2000數(shù)據(jù)編輯和計(jì)算的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生運(yùn)用Excel2000知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力上的授課內(nèi)容。
由于我校地處農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)，學(xué)生水平參差不齊，基礎(chǔ)不牢固，故我們?cè)谶M(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)要降低難度，教師以指引等手段引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題，以達(dá)到我們完成教學(xué)的目的。
本節(jié)課內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)、難度不算大，但涉及知識(shí)面較廣，所以借助于“校園卡拉OK大賽”評(píng)分表為實(shí)際問(wèn)題分析對(duì)象，從排序、篩選到分類匯總?cè)N操作入手，層層跟進(jìn)，讓學(xué)生體驗(yàn)如何利用技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的目的。最后的鞏固練習(xí)通過(guò)二個(gè)實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的能力。
[教學(xué)目標(biāo)]
知識(shí)與技能：
1、 了解電子表格是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的工具
2、 掌握排序、篩選和分類匯總等分析方法的特點(diǎn)與意義
3、 能運(yùn)用排序、篩選和分類匯總等方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析
過(guò)程與方法：本節(jié)課通過(guò)對(duì)學(xué)生生活中的實(shí)際問(wèn)題的需求分析，學(xué)生掌握排序、篩選、分類匯總等數(shù)據(jù)分析的分析的基本方法，以及利用這些方法所能實(shí)現(xiàn)的分析目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、思考問(wèn)題的能力和數(shù)據(jù)分析能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)利用數(shù)據(jù)分析手段分析數(shù)據(jù)的過(guò)程，感受數(shù)據(jù)背后所蘊(yùn)涵的豐富信息，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的情感和從數(shù)據(jù)中探求信息的意識(shí)。
[重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)]
本節(jié)的重點(diǎn)是排序、篩選和分類匯總等基本分析方法的運(yùn)用，難點(diǎn)是如何利用這些分析方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的目的，疑點(diǎn)是這些方法所能實(shí)現(xiàn)的分析目標(biāo)。
[教法設(shè)計(jì)]
本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)在于如何運(yùn)用EXCEL知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，所以教學(xué)過(guò)程中使用了分組討論法、作品展示激勵(lì)法等多種教學(xué)方法以激發(fā)學(xué)生完成課堂教學(xué)任務(wù)。
[學(xué)法設(shè)計(jì)]
學(xué)生思維活躍，有強(qiáng)烈的求知欲望，在教學(xué)過(guò)程中，力爭(zhēng)抓住這一特點(diǎn)，并強(qiáng)化其好勝心理。授課過(guò)程中，讓學(xué)生親自體驗(yàn)信息處理的過(guò)程，自主學(xué)習(xí)與合作討論相結(jié)合，加強(qiáng)合作意識(shí)的培養(yǎng)。
[教學(xué)過(guò)程和教學(xué)模式]
根據(jù)本節(jié)課的知識(shí)特點(diǎn)、學(xué)生已有的知識(shí)水平和教學(xué)目標(biāo)的確定，我選用了自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，主要采用學(xué)生分組合作研討，自身動(dòng)手實(shí)踐的方法。課前準(zhǔn)備為大屏幕投影，待處理的電子表格和教學(xué)短片。
[教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)]
提出問(wèn)題------分組解決實(shí)際問(wèn)題-----成果展示與評(píng)價(jià)------課堂小結(jié) ――知識(shí)拓展。
[教學(xué)過(guò)程]
1、 提出問(wèn)題，激發(fā)興趣
*屏幕展示卡拉OK比賽現(xiàn)場(chǎng)花絮，把學(xué)生的注意力吸引到課堂上來(lái)，激發(fā)他們親自實(shí)踐的欲望。
*場(chǎng)景及解說(shuō)：為慶祝“五四”青年節(jié)，學(xué)校舉辦了一場(chǎng)校園歌曲卡拉OK大賽，賽后德育處的李主任找到我讓我?guī)退粋€(gè)忙。“幫他分析出每名選手的總名次、級(jí)部名次 ，評(píng)出最佳校園歌手、年級(jí)優(yōu)秀歌手 ；每個(gè)年級(jí)的選手得分情況 ；哪個(gè)年級(jí)的成績(jī)好，評(píng)出優(yōu)勝年級(jí) 。 根據(jù)李主任提供的數(shù)據(jù)，我們同學(xué)們給他解決一下這幾個(gè)問(wèn)題好不好？要想處理好這幾個(gè)問(wèn)題，我們必須學(xué)會(huì)如下知識(shí)點(diǎn)：排序、篩選、分類匯總。導(dǎo)入新課。
*打開(kāi)待處理的數(shù)據(jù)表（屏幕廣播），
*提出本節(jié)課的任務(wù)（屏幕廣播）：
任務(wù)1按“得分”排序，得出每名選手的總名次，評(píng)出最佳校園歌手（排序、自動(dòng)填充）
任務(wù)2、按“年級(jí)”和“得分”排序得出每名選手的出級(jí)部名次，評(píng)出年級(jí)優(yōu)秀歌手（排序、自動(dòng)填充）
任務(wù)3 利用篩選功能顯示分析每個(gè)年級(jí)的選手得分情況（自動(dòng)篩選）
任務(wù)4 試分析哪個(gè)年級(jí)的成績(jī)好，評(píng)出優(yōu)勝年級(jí)（分類匯總）
2、自主學(xué)習(xí)，合作研討
首先將學(xué)生成四個(gè)小組，以小組為單位閱讀、實(shí)踐和研討本節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)。要求借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)踐并在小組內(nèi)思考、探究完成學(xué)案。（教師巡視指導(dǎo)）
（本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)目的是：知識(shí)點(diǎn)較簡(jiǎn)單，學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)相結(jié)合，加強(qiáng)交流意識(shí)、合作意識(shí)的培養(yǎng)）
3、強(qiáng)化應(yīng)用--------學(xué)生嘗試解決問(wèn)題
（1）、排序方法：請(qǐng)參考學(xué)案，注意根據(jù)需要選擇不同的排序方式以及自動(dòng)填充名次序列的方法
（2）、篩選方法：請(qǐng)參考學(xué)案，注意篩選只是將不滿足條件的信息暫時(shí)隱藏，不等于刪除操作，篩選對(duì)文件信息沒(méi)有破壞作用。學(xué)生可自己嘗試如何恢復(fù)顯示所有信息。
（3）、分類匯總：操作思路：先分類（排序）再統(tǒng)計(jì)（求和、平均值、計(jì)數(shù)等）操作過(guò)程參考學(xué)案，值得注意的是，在分類匯總前，必須先按分類項(xiàng)目對(duì)表格數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，否則，將不會(huì)得到正確的結(jié)果。
要求：在完成上述任務(wù)后，以小組為單位報(bào)告。
得出基本操作步驟，學(xué)生相互協(xié)作自主合作完成上述問(wèn)題，教師巡視指導(dǎo)。
4、成果展示與評(píng)價(jià)
（1）每組各選出一名同學(xué)在大屏幕上展示作業(yè)
（2）全班交流：各組間互幫互助，解決（1）中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題并交流操作
（本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)目的是拉近小組間的差距，防止某一個(gè)小組的工作出現(xiàn)停頓情況，而且通過(guò)小組間的操作心得交流，各組可以有針對(duì)性地調(diào)整本組的操作計(jì)劃，提高學(xué)習(xí)效率。）
（3）教師點(diǎn)評(píng)。
A、教師從學(xué)生在操作技巧上的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)：例如數(shù)據(jù)處理結(jié)果正確？方法是否得當(dāng)？問(wèn)題出在哪里？如何補(bǔ)救？
B、教師從學(xué)生在操作過(guò)程中的表現(xiàn)上進(jìn)行評(píng)價(jià)： 例如考慮問(wèn)題的角度是否恰當(dāng)？思考問(wèn)題的方式是否新穎獨(dú)特？有無(wú)獨(dú)到的見(jiàn)解？有無(wú)值得大家學(xué)習(xí)的精神和勇氣？
（本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)目的是：展示作品，激勵(lì)學(xué)生的成就感。）
5、課堂小結(jié)
同學(xué)們，你們今天運(yùn)用自己的知識(shí)成功幫助李主任解決了難題，我為你們驕傲。通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，你們掌握了一些信息處理的知識(shí)，希望對(duì)你們以后的學(xué)習(xí)或工作中有所幫助。
（本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)目的是：讓學(xué)生抓住課堂內(nèi)容的主干。）
[鞏固與提高（課后作業(yè)）]
（1）分析某次運(yùn)動(dòng)會(huì)初一級(jí)部運(yùn)動(dòng)員成績(jī)，為學(xué)校挑選各項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員，并做出公平合理的評(píng)價(jià)。
（2）分析我國(guó)部分城市月平均氣溫表，按年平均氣溫排序，分析哪些城市年平均氣溫最高或最低；并找出月平均氣溫最高或最低的城市，試用你學(xué)過(guò)的地理知識(shí)解釋其原因。
篇2
隨著電子商務(wù)的發(fā)展，越來(lái)越多的實(shí)體商戶轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)店，“淘寶網(wǎng)”的店鋪數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)；消費(fèi)者也越來(lái)越疲于花大量時(shí)間在海量的信息中尋找自己需要的商品[1]。由此衍生出以團(tuán)購(gòu)為生存方式的電子商務(wù)平臺(tái)，如“折800”、“一淘網(wǎng)”等依賴于“淘寶網(wǎng)”的團(tuán)購(gòu)網(wǎng)站。這些團(tuán)購(gòu)網(wǎng)站經(jīng)過(guò)通過(guò)“淘寶網(wǎng)”從中獲取折扣商品[2]。但折扣的商品有質(zhì)量質(zhì)疑，團(tuán)購(gòu)網(wǎng)站需要重視上線商品的質(zhì)量數(shù)據(jù)問(wèn)題，對(duì)網(wǎng)站上線商品進(jìn)行售后監(jiān)控，優(yōu)勝劣汰。商務(wù)平臺(tái)商品數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)基于此開(kāi)發(fā)。
1 商務(wù)平臺(tái)商品數(shù)據(jù)分析
商務(wù)平臺(tái)商品數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)集數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有如下考慮[3-4]：
1）商品ID號(hào)：根據(jù)上線商品的ID號(hào)直接獲取商品的評(píng)論，并對(duì)評(píng)論進(jìn)行等級(jí)評(píng)定；
2）評(píng)論平均分：計(jì)算評(píng)論平均分，據(jù)此可判斷商品是否合格；
3）評(píng)論分分布：計(jì)算評(píng)論的合格數(shù)及其比例。
等級(jí)評(píng)定時(shí)是多個(gè)操作人員同時(shí)對(duì)同一商品數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)論操作，評(píng)論評(píng)分定級(jí)是人工進(jìn)行的，操作人員的主觀對(duì)商品評(píng)論操作有一定影響。因此需要將所有操作人員的評(píng)論評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析，以控制整個(gè)評(píng)定的有效性。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)根據(jù)MVC的三層框架，利用JSP技術(shù)制作動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)JDBC技術(shù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，使用JSP作為服務(wù)器端應(yīng)用程序處理客戶端的請(qǐng)求并在Web服務(wù)器中進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理并返回客戶端請(qǐng)求的結(jié)果。在JSP里嵌套HTML以及CSS對(duì)WEB頁(yè)面進(jìn)行設(shè)計(jì)，引入Bootstrap封裝的樣式，達(dá)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)要求[5-6]。
頁(yè)面數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與后臺(tái)數(shù)據(jù)交互是整個(gè)系統(tǒng)的核心，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納計(jì)算和整理并呈現(xiàn)到用戶界面上。用戶只需獲取到公司平臺(tái)上線商品的ID號(hào)就可以通過(guò)系統(tǒng)抓取商品評(píng)論數(shù)據(jù)；同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析得到評(píng)論平均分、評(píng)論分?jǐn)?shù)比例等數(shù)據(jù)；同時(shí)可以系統(tǒng)整理分析出整體上線商品的整體趨勢(shì)，通過(guò)餅狀圖直觀地看出商品的品質(zhì)分布。
2.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
商務(wù)平臺(tái)商品數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分為三個(gè)模塊，八個(gè)基本功能，分別是管理員登陸、用戶登陸、用戶注冊(cè)、商品評(píng)論抓取評(píng)分、商品評(píng)論數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析、用戶管理和修改密碼等，根據(jù)分析，本系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
1）管理員登陸：管理員輸入用戶名和密碼，數(shù)據(jù)經(jīng)由UI Servlet傳遞給Controller Servlet，再到數(shù)據(jù)庫(kù)中驗(yàn)證身份，將結(jié)果返回給JSP，成功登陸就可進(jìn)入系統(tǒng)，不成功則重新輸入。用戶名只可能是字母，密碼字母和數(shù)字皆可。管理員是系統(tǒng)指定的，不可以注冊(cè)。
2）用戶登錄：普通用戶輸入用戶名和密碼，數(shù)據(jù)經(jīng)由UI Servlet傳遞給Controller Servlet，再到數(shù)據(jù)庫(kù)中驗(yàn)證身份，將結(jié)果返回給JSP，成功登陸就可進(jìn)入系統(tǒng)，不成功則重新輸入。用戶名只可能是6-20位字母，密碼是6-15位字母和數(shù)字組合皆可。若沒(méi)有賬號(hào)，可以在用戶登錄JSP頁(yè)面點(diǎn)擊注冊(cè)，通過(guò)UI Servlet跳轉(zhuǎn)到注冊(cè)頁(yè)面。
3）用戶注冊(cè)：用戶注冊(cè)需要輸入Email、用戶名、密碼等信息，Email有格式判斷，必須輸入正確的格式，用戶名必須是6-20位字母，密碼是6-15位的字母數(shù)字組合皆可。輸入正確后可以成功申請(qǐng)新用戶，隨后跳轉(zhuǎn)到普通用戶登錄界面登錄系統(tǒng)。
4）商品評(píng)論抓取評(píng)分：普通用戶與管理員皆可操作，在輸入框中輸入商品的id號(hào)，點(diǎn)擊查詢，就可獲取到“淘寶網(wǎng)”中商品的前一百條評(píng)論，并且按照評(píng)論時(shí)間順序進(jìn)行呈現(xiàn)。其后的評(píng)分框，按照規(guī)定只能輸入1-5的數(shù)值，同時(shí)點(diǎn)擊保存，數(shù)據(jù)就會(huì)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
5）商品評(píng)論數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：此功能方便普通用戶清楚的跟蹤自己的工作進(jìn)度，對(duì)于管理員可以掌控平臺(tái)上線商品的商品質(zhì)量，會(huì)顯示出該操作人員所操作的所有商品的平均分、合格率，可以看出該操作人員操作的商品評(píng)分狀態(tài)詳情。
6）商品評(píng)論數(shù)據(jù)分析：此功能為管理者觀察網(wǎng)站整體上線商品的質(zhì)量分布，點(diǎn)擊查詢，會(huì)統(tǒng)計(jì)所有使用系統(tǒng)的普通用戶操作過(guò)的所有商品數(shù)的評(píng)論數(shù)據(jù)。如此管理者可以通過(guò)這些數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)站上線商品進(jìn)行調(diào)整。以操作人為條件，區(qū)分每個(gè)人的操作數(shù)據(jù)，可以控制一定的主觀誤差，還有整體的上線商品的趨勢(shì)。普通用戶可以看出自己的主觀意見(jiàn)和其他用戶的差別。
7）用戶管理：管理員可以對(duì)普通用戶進(jìn)行增加和刪除，用戶管理界面對(duì)普通用戶不可見(jiàn)。管理員有權(quán)限重置普通用戶的密碼。
8）修改密碼：管理員和普通用戶都可以自行更改密碼。
2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)ι虅?wù)平臺(tái)商品數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、刪除、查詢，修改。本系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，分別是用戶信息表、評(píng)論評(píng)分信息表、商品數(shù)據(jù)分析表和商品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表。用戶信息表主要保存管理員和普通用戶的登錄信息：用戶的用戶名、密碼、級(jí)別還有Email。評(píng)論評(píng)分信息表主要保存評(píng)論內(nèi)容、評(píng)論的時(shí)間、評(píng)論評(píng)分、商品id、操作人員、商品名稱等。商品數(shù)據(jù)分析表主要保存操作人員、操作商品總數(shù)、平均四分以上的商品總數(shù)及其比例、合格率大于80%的商品總數(shù)及其占比、合格率大于60%的商品總數(shù)及其占比、不合格商品總數(shù)及其占比等內(nèi)容。商品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表主要保存商品id、操作人員、商品名稱、評(píng)論平均分、評(píng)論合格率、評(píng)論不合格率等信息。其設(shè)計(jì)分別見(jiàn)表1-表4。
3 結(jié)束語(yǔ)
互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)企業(yè)需要處理大量的數(shù)據(jù)。商務(wù)平臺(tái)商品數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)基于JAVA語(yǔ)言和MVC設(shè)計(jì)思想，在My Eclipse的開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)，完成了淘寶商品評(píng)論數(shù)據(jù)基于商品ID號(hào)抓取、評(píng)論五等級(jí)評(píng)分、針對(duì)不同操作人員評(píng)分的合格率、平均分4分以上商品總數(shù)、合格率大于一定比例的商品總數(shù)等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析以及用戶管理等功能；商務(wù)平臺(tái)商品數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)前臺(tái)利用Bootstrap框架和BUI框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)，將后臺(tái)功能進(jìn)行呈現(xiàn)。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，界面簡(jiǎn)潔、美觀交互速度快，有效降低了商品數(shù)據(jù)分析的繁瑣度提高效率。
參考文獻(xiàn)：
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篇3
1 概述
S著城市軌道交通的快速發(fā)展，地鐵成為人們出行不可或缺的交通工具。地鐵車輛作為運(yùn)送乘客的主要載體，具有封閉性強(qiáng)、起停頻繁、客流量大且來(lái)源復(fù)雜、乘客自助乘車、應(yīng)急疏散難度大等固有特點(diǎn)，因此對(duì)其自身的可靠性及維修保障工作有著非常高的要求。搭建地鐵車輛遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析平臺(tái)可以運(yùn)行地鐵車輛提供遠(yuǎn)程決策支持，對(duì)列車開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障處理，并通過(guò)故障統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析進(jìn)而達(dá)到車輛優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。
2 平臺(tái)需求
2.1 功能需求
以列車運(yùn)營(yíng)管理的實(shí)際工作需求為核心，提高列車組效率和效能，節(jié)約維修費(fèi)用，減少事故率為目標(biāo)開(kāi)展建設(shè)工作，其主要具有列車組及關(guān)鍵部件的實(shí)時(shí)監(jiān)視、故障預(yù)測(cè)功能。
通過(guò)列車組及關(guān)鍵部件或子系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)，對(duì)故障進(jìn)行診斷或識(shí)別，并對(duì)潛在的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)或報(bào)警；根據(jù)故障診斷及預(yù)測(cè)信息、當(dāng)前維修可用資源情況以及對(duì)系統(tǒng)的使用需求等對(duì)列車組或關(guān)鍵部件的維修活動(dòng)提供決策支持和建議。實(shí)現(xiàn)一套列車組及關(guān)鍵部件的狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷、運(yùn)行監(jiān)控、故障預(yù)測(cè)及決策支持的完整系統(tǒng)，同時(shí)針對(duì)不同子系統(tǒng)/產(chǎn)品建立全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)服務(wù)，滿足企業(yè)對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、設(shè)計(jì)優(yōu)化、采購(gòu)等不同環(huán)節(jié)決策的支撐要求。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)具有以下功能：
2.1.1 車載系統(tǒng)。由系統(tǒng)檢測(cè)、故障診斷、集中報(bào)警及無(wú)線傳輸?shù)冉M成。通過(guò)在列車組及各子系統(tǒng)上安裝各種傳感器，獲取動(dòng)車組及關(guān)鍵子系統(tǒng)傳感器及控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。利用故障特征提取、數(shù)據(jù)分析及對(duì)比、基于模型的系統(tǒng)辨識(shí)等多技術(shù)相融合的故障診斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)牽引、制動(dòng)、輔助等各子系統(tǒng)的在線故障診斷（故障定位到最小可更換單元）和故障報(bào)告，通過(guò)車載無(wú)線傳輸系統(tǒng)將狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)傳輸至地面。
2.1.2 運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。列車狀態(tài)、故障監(jiān)控、綜合診斷及應(yīng)急處置等組成。根據(jù)列車組和關(guān)鍵零部件的運(yùn)行狀態(tài)，提取與列車組安全運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)及關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。根據(jù)車載系統(tǒng)傳輸?shù)墓收蠄?bào)告或關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前列車組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，對(duì)潛在的故障進(jìn)行綜合診斷，形成綜合評(píng)估和故障診斷報(bào)告，依據(jù)故障等級(jí)對(duì)列車組進(jìn)行控制，對(duì)列車組現(xiàn)場(chǎng)人員提供技術(shù)指導(dǎo)和應(yīng)急處置方案。
2.1.3 健康維護(hù)系統(tǒng)。由故障報(bào)告、健康評(píng)估、故障預(yù)測(cè)、維修管理等組成。根據(jù)列車組車載系統(tǒng)及運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告的故障數(shù)據(jù)和列車組設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)以及積累的歷史數(shù)據(jù)，在地面利用高性能計(jì)算機(jī)及檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能故障推理、關(guān)鍵機(jī)械部件的故障發(fā)展趨勢(shì)模型，實(shí)現(xiàn)列車組及關(guān)鍵部件健康狀態(tài)評(píng)估及故障預(yù)測(cè)，給出列車組系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，提高列車組或部件的維修管理水平。
2.1.4 決策支持系統(tǒng)。由狀態(tài)維修、壽命預(yù)測(cè)、服役跟蹤、檔案管理等組成。根據(jù)地面系統(tǒng)存儲(chǔ)的列車組及關(guān)鍵部件的大量數(shù)據(jù)和歷史檔案數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘、故障模式識(shí)別等手段，建立關(guān)鍵機(jī)械部件故障發(fā)展趨勢(shì)模型庫(kù)，電子零部件的連續(xù)量、離散量、開(kāi)關(guān)量等不同性質(zhì)的故障預(yù)測(cè)模型庫(kù)，建立列車組及零部件健康檔案，進(jìn)行零部件壽命預(yù)測(cè)、服役跟蹤和檔案管理，給出維修決策，形成列車組及關(guān)鍵部件健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
2.2 業(yè)務(wù)需求
根據(jù)地鐵車輛遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供的核心功能，具體的業(yè)務(wù)需求為：
2.2.1 數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊。主要實(shí)現(xiàn)列車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)的接收、轉(zhuǎn)發(fā)、解析、存儲(chǔ)等功能。
2.2.2 實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測(cè)模塊。對(duì)列車的關(guān)鍵部件工作狀態(tài)、運(yùn)行線路、故障數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理，以可視化的形式進(jìn)行展示。
2.2.3 分析統(tǒng)計(jì)模塊。對(duì)列車的歷史數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)結(jié)合知識(shí)庫(kù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以可視化的形式進(jìn)行展示。
2.2.4 后臺(tái)管理模塊。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合的后臺(tái)管理，管理員通過(guò)Web登錄管理系統(tǒng)后，可以進(jìn)行用戶管理、權(quán)限管理、日志管理以及資料管理等操作。
3 總體設(shè)計(jì)
3.1 搭建原則
以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、資源共享為引領(lǐng)，整合地鐵和現(xiàn)代信息技術(shù)等先進(jìn)成果，打造創(chuàng)新、高效的列車遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)是一種具有基礎(chǔ)性的支撐體系，數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛而零散，它具有整合和共享的服務(wù)性質(zhì)。
3.2 業(yè)務(wù)架構(gòu)
以列車智能維護(hù)為目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域，圍繞其數(shù)據(jù)增量的特點(diǎn)，建立流式數(shù)據(jù)接入、存儲(chǔ)管理、實(shí)時(shí)跟蹤以及異常識(shí)別的全業(yè)務(wù)鏈服務(wù)體系。結(jié)合當(dāng)前技術(shù)缺陷，在平臺(tái)搭建中實(shí)現(xiàn)流式數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理與離線分析工作的結(jié)合。
系統(tǒng)建設(shè)的目的是針對(duì)列車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提供一體化、智能化的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、分析。其主要包括采集層、現(xiàn)場(chǎng)處理層、接入層、IO層、持久化層、分析處理層以及服務(wù)層共七個(gè)基本層次。
3.2.1 采集層：其通過(guò)各種傳感器與車上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境形成數(shù)據(jù)采集環(huán)境。采集的各種對(duì)象的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)匯聚后，統(tǒng)一開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)處置與傳輸?shù)群罄^工作，其依賴列車通信設(shè)備。
3.2.2 現(xiàn)場(chǎng)處理層：其在采集層數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)管理機(jī)制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常對(duì)象的前兆與警報(bào)信息，并通過(guò)列控?cái)?shù)據(jù)交換機(jī)制及時(shí)預(yù)警或值警，同時(shí)根據(jù)不同數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)重要性以多種方式回傳后臺(tái)。另外，結(jié)合列控網(wǎng)采集手段，在列車檢修階段采集有關(guān)數(shù)據(jù)并回傳，滿足后臺(tái)管理、分析與業(yè)務(wù)支撐的要求。
3.2.3 接入層：根據(jù)不同類別數(shù)據(jù)的規(guī)范要求，清洗數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)入庫(kù)。
3.2.4 IO層：利用文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)的基本IO存儲(chǔ)與讀取。通過(guò)文件系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體IO讀寫(xiě)負(fù)載的平衡，滿足數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)的基本要求。
3.2.5 持久化層：由基本數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成。在這一層中圍繞列車海量、多維流式監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提供高性能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)。這一系統(tǒng)結(jié)合IO定向分布、流數(shù)據(jù)增量分段存儲(chǔ)模型等方式，實(shí)現(xiàn)流數(shù)據(jù)集的規(guī)模可控，解決由高增量引起的存儲(chǔ)膨脹問(wèn)題；針對(duì)列車數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)主動(dòng)的需求特點(diǎn)，在鍵值存儲(chǔ)模型的基礎(chǔ)上，建立邊界溢出主動(dòng)機(jī)制，槌志貌闃械氖凳敝鞫提供基礎(chǔ)。
3.2.6 分析處理層：在內(nèi)存數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上構(gòu)造基于連續(xù)窗口的事件多維數(shù)據(jù)主動(dòng)協(xié)同機(jī)制；結(jié)合底層數(shù)據(jù)主動(dòng)機(jī)制以及數(shù)據(jù)pub/sub機(jī)制實(shí)現(xiàn)增量過(guò)程中，事件的主動(dòng)識(shí)別、跟蹤與觸發(fā)響應(yīng)。
3.2.7 服務(wù)層：提供故障（報(bào)警）統(tǒng)計(jì)查詢、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等用戶服務(wù)。
3.3 邏輯結(jié)構(gòu)
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析平臺(tái)由服務(wù)器端軟件、Web端軟件兩部分組成。
3.3.1 服務(wù)器端軟件。根據(jù)數(shù)據(jù)類型有流式、結(jié)構(gòu)化以及查詢模式化的特點(diǎn)，結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成一體化的存儲(chǔ)管理支撐環(huán)境，完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理。
3.3.2 Web端軟件。提供系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和預(yù)警等基本功能；為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)等操作提供統(tǒng)一的配置管理平臺(tái)，包括用戶信息管理、用戶權(quán)限分配等系統(tǒng)管理功能，組成系統(tǒng)的綜合信息管理環(huán)境。
3.4 物理結(jié)構(gòu)
3.4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。（1）列車實(shí)時(shí)通過(guò)地面4G無(wú)線傳輸通道通過(guò)以TCP協(xié)議將車載數(shù)據(jù)分別傳輸?shù)綑z修庫(kù)服務(wù)器和車輛段服務(wù)器；（2）檢修庫(kù)和車輛段的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)軟件同時(shí)對(duì)協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、解析，解析后的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)；（3）Web程序讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示；（4）用戶通過(guò)以太網(wǎng)使用瀏覽器，在網(wǎng)頁(yè)中進(jìn)行查看。
3.4.2 離線數(shù)據(jù)。（1）車輛到庫(kù)后，維護(hù)人員使用HMI進(jìn)行手動(dòng)觸發(fā)進(jìn)行車輛數(shù)據(jù)上傳或者TCMS根據(jù)時(shí)間觸發(fā)條件自動(dòng)上傳車輛數(shù)據(jù)，借用庫(kù)內(nèi)WLAN技術(shù)，以TCP或者FTP的協(xié)議發(fā)送到車輛段或者檢修庫(kù)服務(wù)器；（2）車輛段服務(wù)器中的離線數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、解析，并將解析后的數(shù)據(jù)內(nèi)容通過(guò)以太網(wǎng)的方式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；（3）Web程序讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示；（4）用戶通過(guò)以太網(wǎng)使用瀏覽器，在網(wǎng)頁(yè)中進(jìn)行查看。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著地鐵車輛遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的搭建，可以大大提高車輛自診斷及維修智能化水平，提升維修診斷效率；降低人工成本，提高車輛的可靠性和安全性；更便于建立車輛維修智能化數(shù)據(jù)庫(kù)，優(yōu)化維修模式，提升資源利用率，隨著車輛的數(shù)據(jù)累計(jì)，更加可以利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)元算法等提供車輛運(yùn)行的安全性和可靠性，為后期車輛的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。
參考文獻(xiàn)
篇4
一、工程概況
北京鐵路地下直徑線工程，位于北京市中心區(qū)，隧道從前門東大街起，沿前門大街、宣武門西大街向西至長(zhǎng)椿街后拐至西便門橋、天寧寺橋、白云路橋北側(cè)，斜穿白云路橋至小馬場(chǎng)附近出地面。隧道主要沿前門大街一線布置。前門大街3#地下人行通道修建于上世紀(jì)九十年代初期，位于前門東大街北京規(guī)劃展覽館、正陽(yáng)門車站舊址北側(cè)，3#通道主通道為“回”字型閉合框架結(jié)構(gòu)，寬9.0米，凈高2.5米，長(zhǎng)35米。梯道坡度為1:3.8和1:3.3兩種，為“凹”型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
地下直徑線將從3#通道南側(cè)下方約9米處由西向東穿過(guò)。盾構(gòu)直徑12米。施工過(guò)程中對(duì)南側(cè)部分主通道及兩座梯道可能造成影響。
二、3#通道允許變形值
北京市市政專業(yè)設(shè)計(jì)院股份公司受北京鐵路局北京站至北京西站地下直徑線工程建設(shè)指揮部委托，對(duì)3#人行通道的現(xiàn)狀進(jìn)行檢測(cè)設(shè)計(jì)咨詢，評(píng)價(jià)地下穿越工程對(duì)通道結(jié)構(gòu)安全的影響，提出通道的允許變形控制值，確定監(jiān)測(cè)原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。3#通道受盾構(gòu)施工影響，主通道南側(cè)部分（南側(cè)變形縫向南）可能發(fā)生整體豎向沉降；在盾構(gòu)施工掘進(jìn)過(guò)程中，南側(cè)梯道可能因施工擾動(dòng)發(fā)生不均勻沉降。由于原設(shè)計(jì)梯道考慮主要受力方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)環(huán)向，縱向配筋較少，因此在施工過(guò)程中應(yīng)盡量避免梯道縱向的不均勻沉降。參閱原通道設(shè)計(jì)資料，得出地鐵直徑線下穿3#地下通道應(yīng)滿足的控制技術(shù)指標(biāo)：
1、主通道縱向（南側(cè)變形縫以南部分）不均勻沉降控制值為5mm。主通道變形縫處不均勻沉降控制值為5mm。整體沉降控制值為10mm。
2、梯道縱向不均勻沉降控制值為5mm。主通道與梯道及梯道變形縫處不均勻沉降控制值為5mm。整體沉降控制值為10mm。
三、通道實(shí)施監(jiān)測(cè)的技術(shù)方案
1、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)
1） 沉降監(jiān)控網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)原則:①穩(wěn)定,作為變形監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn),一定要遠(yuǎn)離施工影響區(qū)域,并有一定的埋設(shè)深度和不易遭受施工破壞；②聯(lián)測(cè)方便；③至少有3個(gè)以上基準(zhǔn)點(diǎn),以便通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測(cè),檢驗(yàn)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，本工程布設(shè)了3個(gè)墻水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)。
2） 變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)
變形觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)原則:①監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在被觀測(cè)通道最能反映變形特性的位置上,需布設(shè)在主通道、梯道側(cè)墻端頭、沉降縫兩側(cè), 布設(shè)在通道側(cè)墻不同層高的分界處兩側(cè)；②點(diǎn)位應(yīng)布設(shè)在便于觀測(cè)、點(diǎn)位穩(wěn)定和施工干擾小的地方；③監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)能足夠反應(yīng)整個(gè)建筑物基礎(chǔ)的變形情況,并滿足變形分析的需要，本工程共布設(shè)了24個(gè)變形點(diǎn)，如圖1
圖1變形點(diǎn)布設(shè)圖
2、監(jiān)測(cè)精度及使用儀器
《建筑變形測(cè)量規(guī)范》規(guī)定建筑物沉降觀測(cè)等級(jí)按網(wǎng)的測(cè)站高差中誤差µ確定，觀測(cè)點(diǎn)測(cè)站高差中誤差µ按下列公式估算
µ= （1）
µ=（2）
ms沉降量s的測(cè)定中誤
m∆s沉降差∆s的測(cè)定中誤差
QH網(wǎng)中最弱觀測(cè)點(diǎn)高程的協(xié)因數(shù)
Qh待求點(diǎn)高差的協(xié)因數(shù)
沉降觀測(cè)的精度要求,應(yīng)當(dāng)取決于觀測(cè)的目的、建筑物預(yù)計(jì)允許變形值及建筑物的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類型。根據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)范》為了監(jiān)測(cè)建筑物的安全，ms、m∆s按下列規(guī)定確定：
1）沉降量等絕對(duì)沉降的測(cè)定中誤差ms的確定，對(duì)于特高精度要求的工程可按地基條件，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)具體分析確定；對(duì)于其它精度要求的工程，可按低、中、高壓縮性地基土的類別及建筑物對(duì)沉降的敏感程度的大小分別選±0.5mm、±1.0mm、±2.5mm，本工程地基土為中壓縮性地基土，沉降量測(cè)定中誤差ms取±1.0mm。
2）沉降差的測(cè)定中誤差
不均勻沉降差的測(cè)定中誤差，不應(yīng)超過(guò)其允許變形值的1/20,本工程的沉降差測(cè)定中誤差為m∆s=5mm/20=±0.25mm。
3）最弱點(diǎn)高程的協(xié)倒數(shù)
按本工程最長(zhǎng)的水準(zhǔn)路線計(jì)算最弱點(diǎn)高程的協(xié)因數(shù)，即權(quán)倒數(shù)，最長(zhǎng)的水準(zhǔn)路線BM12321190810131514121109050301BM2，最弱點(diǎn)為14點(diǎn)，14點(diǎn)距離BM1、BM2分別為9站。最弱點(diǎn)高程的協(xié)因數(shù)可按下式計(jì)算
（3）
n1、n2為最弱點(diǎn)距離起算點(diǎn)BM1、BM2的測(cè)站數(shù)
經(jīng)計(jì)算最弱點(diǎn)14點(diǎn)高程協(xié)因數(shù)為QH=4.5
4) 縱向沉降差的協(xié)因數(shù)
本工程12點(diǎn)、14點(diǎn)為縱向沉降差異測(cè)點(diǎn)，BM1距離14點(diǎn)9站，BM2距離12點(diǎn)8站,12點(diǎn)、14點(diǎn)間隔1站，沉降差協(xié)因數(shù)可按下式計(jì)算
（4）
n1為起算點(diǎn)BM1至14點(diǎn)測(cè)站數(shù)
n2為起算點(diǎn)BM2至12點(diǎn)的測(cè)站數(shù)
n3 為14點(diǎn)、12點(diǎn)的測(cè)站數(shù)
經(jīng)計(jì)算14點(diǎn)、12點(diǎn)的沉降差的協(xié)因數(shù)Qh=0.94
5）按公式（1）、（2）計(jì)算單位權(quán)中誤差，確定本工程的測(cè)量精度
按（1）計(jì)算µ=0.33
按（2）計(jì)算µ=0.18
測(cè)站高差中誤差µ最小值為0.18mm,介于變形測(cè)量規(guī)范一級(jí)、二級(jí)之間，按照從嚴(yán)掌握的原則，測(cè)量等級(jí)應(yīng)為一級(jí)，應(yīng)采用trimbel Dini03數(shù)字水準(zhǔn)儀、銦鋼條碼尺觀測(cè)。
3、監(jiān)測(cè)頻次
根據(jù)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》，確定監(jiān)測(cè)頻次：當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后的距離L≤2B時(shí)，1-2次/天;當(dāng)開(kāi)挖面到監(jiān)測(cè)斷面前后的距離2B5B時(shí)，1次/周，基本穩(wěn)定后1次/月(B:隧道直徑或跨度;L:開(kāi)挖面與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平距離)。當(dāng)出現(xiàn)情況異常時(shí)，應(yīng)增大監(jiān)測(cè)頻率。
4、主要監(jiān)測(cè)技術(shù)
1）本工程基準(zhǔn)點(diǎn)間聯(lián)測(cè)，基準(zhǔn)點(diǎn)、變形點(diǎn)間觀測(cè)按變形測(cè)量一級(jí)的方法進(jìn)行觀測(cè)，基準(zhǔn)點(diǎn)之間的水準(zhǔn)聯(lián)測(cè),采用閉合水準(zhǔn)路線的形式；監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的水準(zhǔn)觀測(cè),也采用閉合水準(zhǔn)路線的形式,并至少應(yīng)構(gòu)成2個(gè)以上閉合環(huán)；而基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的水準(zhǔn)聯(lián)測(cè),采用往返復(fù)合水準(zhǔn)路線的形式,之所以設(shè)計(jì)這樣的水準(zhǔn)觀測(cè)路線,是因?yàn)殚]合環(huán)或復(fù)合水準(zhǔn)路線都具有多余觀測(cè),有利于檢測(cè)外業(yè)觀測(cè)中的誤差和錯(cuò)誤,提高外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和可靠性,同時(shí)還有利于數(shù)據(jù)的嚴(yán)密平差和提高精度。
2）沉降觀測(cè)的自始至終要遵循“五固定”原則。
①沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被監(jiān)測(cè)物上的沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定，只有這些觀測(cè)依據(jù)穩(wěn)定才能客觀的反映出沉降的變化量，它們的變化代表了沉降物體的變化情況。
②儀器、設(shè)備要固定，每臺(tái)儀器設(shè)備都有它自己的系統(tǒng)誤差，都具有一定的精密度，這是不可能避免的，在同一整體工程監(jiān)測(cè)過(guò)程中，必須固定所用儀器。
③觀測(cè)人員要固定，觀測(cè)者是通過(guò)自己的感覺(jué)器官來(lái)進(jìn)行工作的，由于每個(gè)人的感覺(jué)的鑒別力的局限性，在進(jìn)行儀器的安置、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)等工作時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，對(duì)觀測(cè)結(jié)果會(huì)有一定的影響。
④觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致，在觀測(cè)過(guò)程中所處的外界自然環(huán)境，如地形，溫度，濕度，風(fēng)力，大氣折射等因素都會(huì)給觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)種種影響，而且這些因素隨時(shí)都在變化，因此對(duì)觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生的影響也隨之變化，這就必然對(duì)觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)誤差，有些外界條件在實(shí)際工作中無(wú)法避免，在這所說(shuō)的是盡量在同等條件下進(jìn)行觀測(cè)，為了減弱大氣折射的影響，我們采取的措施就是在每一天的固定時(shí)間段進(jìn)行，由于空氣溫度的不均勻，將使光線發(fā)生折射，視線即不成為一條直線，所以我們選擇每天的固定時(shí)間段，溫度，大氣折射條件基本相似，可以減少誤差。
⑤觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定，前后視距離相等的辦法來(lái)減少由于儀器視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)軸給觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)的影響；測(cè)站上的觀測(cè)程序可減弱由于儀器下沉等隨時(shí)間變化對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響，這些固定的方法都可以有效的減小誤差。
以上措施在客觀上盡量減少觀測(cè)誤差的不定性，使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次觀測(cè)結(jié)果與首次觀測(cè)的結(jié)果可比性更一致，使所觀測(cè)的沉降量更真實(shí)。
5、沉降監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)處理與分析
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析原則：
①首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理, 即在觀測(cè)過(guò)程中,實(shí)時(shí)地計(jì)算各測(cè)站的各項(xiàng)精度指標(biāo),對(duì)于超限的測(cè)站,應(yīng)及時(shí)地進(jìn)行重測(cè)、補(bǔ)測(cè),當(dāng)一條路線觀測(cè)結(jié)束,計(jì)算路線的往返測(cè)較差或閉合差,以評(píng)定外業(yè)觀測(cè)的精度。
②平差計(jì)算前首先對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，如果發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)有變動(dòng)，不得使用該點(diǎn)作為起算點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多次復(fù)測(cè)或某期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)變動(dòng)，應(yīng)重新選擇參考系并使用原觀測(cè)數(shù)據(jù)重新平差計(jì)算以前的各次成果。
③觀測(cè)點(diǎn)的變動(dòng)分析應(yīng)基于以穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)作為起始點(diǎn)而進(jìn)行的平差計(jì)算成果，二、三級(jí)及部分一級(jí)變形測(cè)量，相鄰兩期觀測(cè)點(diǎn)的變動(dòng)分析可通過(guò)比較觀測(cè)點(diǎn)相鄰兩期的變形量與最大測(cè)量誤差（取兩倍中誤差）進(jìn)行，當(dāng)變形量小于最大誤差時(shí)，可認(rèn)為觀測(cè)點(diǎn)在這兩個(gè)周期間沒(méi)有變動(dòng)或變動(dòng)不顯著；
通道沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析：
從沉降量-時(shí)間累計(jì)曲線圖可以看出：
①在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)通道、梯道突然大量沉降、不均勻沉降等現(xiàn)象，從2013年2月1日盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到通道部位起，通道下沉變形明顯增大，累計(jì)沉降量與時(shí)間曲線呈單邊下行光滑曲線，實(shí)測(cè)結(jié)果表明，通道總體沉降發(fā)展正常。
②主通道最大累計(jì)沉降量-7.38mm（20點(diǎn)），點(diǎn)位于通道的南端，梯道最大累計(jì)沉降量為-9.52mm（8點(diǎn)），點(diǎn)位于通道的西南口側(cè)墻，均未超過(guò)相應(yīng)的沉降允許變形值；
③主通道的縱向差異沉降值為-3.61mm（12點(diǎn)與14點(diǎn)），主通道沉降縫兩側(cè)沉降差最大-1.82mm（12點(diǎn)與10點(diǎn)），未超過(guò)差異沉降允許變形值。
④通道西南口及其與主通道結(jié)合處沒(méi)發(fā)生裂縫、偏移等結(jié)構(gòu)破壞情況，主通道伸縮縫沒(méi)有變化，結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。
四、結(jié)語(yǔ)
建筑物沉降觀測(cè)不僅僅是測(cè)量學(xué)的一個(gè)范疇，對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、工程施工都需要有一定的了解，這對(duì)于整個(gè)沉降觀測(cè)的點(diǎn)位布設(shè)、沉降變形分析都很重要。
通過(guò)對(duì)建筑物地基沉降變形觀測(cè)所需測(cè)量精度的分析和實(shí)例分析可以看出，確定合理的觀測(cè)精度，然后制定相應(yīng)的測(cè)量方法和相關(guān)的限差要求，是確保觀測(cè)成果反映變形動(dòng)態(tài)信息的基本條件。觀測(cè)精度合理，測(cè)量方法正確，觀測(cè)中嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)限差要求，才能及時(shí)地為決策者和有關(guān)工程技術(shù)人員提供科學(xué)依據(jù)，從而保證建筑物安全和施工人員的安全。
嚴(yán)格按照《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》規(guī)定的作業(yè)方法進(jìn)行測(cè)量作業(yè)，立水準(zhǔn)尺必須用尺撐，數(shù)字水準(zhǔn)儀的i角穩(wěn)定后每半個(gè)月檢核一次，使i角盡量小，這樣才能提高測(cè)量的精度。
篇5
數(shù)據(jù)分析課程的特點(diǎn)就是要求學(xué)生具備較高的理論基礎(chǔ)水平、綜合應(yīng)用及動(dòng)手能力，還需要學(xué)生掌握必要的分析解釋能力。將理論與實(shí)際案例結(jié)合，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增加學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和分析解釋環(huán)節(jié)，是數(shù)據(jù)分析教學(xué)中必須遵循的原則。而翻轉(zhuǎn)課堂正是通過(guò)對(duì)知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)環(huán)節(jié)的顛倒，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的理解和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化，也就是理論結(jié)合實(shí)踐的過(guò)程。因此本文針對(duì)數(shù)據(jù)分析課程特點(diǎn)和存在的問(wèn)題，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念，對(duì)數(shù)據(jù)分析課程各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，以期促進(jìn)數(shù)據(jù)分析教學(xué)，使之更好地為專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)提供服務(wù)。
一、數(shù)據(jù)分析教學(xué)存在的問(wèn)題
1.理論教學(xué)
數(shù)據(jù)分析課程的理論與方法內(nèi)容豐富，涉及面廣，應(yīng)用范圍大。在理論教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)理解掌握理論基礎(chǔ)具有一定的難度。如對(duì)各分析方法的理解掌握，必須建立在良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)才可以理解各種數(shù)據(jù)分析的理論分析原理。同時(shí)學(xué)生還需要理解掌握各分析方法理論的內(nèi)在聯(lián)系，并把握其不斷發(fā)展的趨勢(shì)，才能真正掌握數(shù)據(jù)分析的理論與方法。我校現(xiàn)在的數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)理論課程授課方式單一，傳統(tǒng)教學(xué)方式使學(xué)生只能對(duì)課程方法理論淺嘗輒止，無(wú)法深入了解，綜合運(yùn)用。同時(shí)單一的課堂授課模式無(wú)法對(duì)學(xué)生的掌握程度進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)和檢測(cè)。
2.實(shí)踐教學(xué)
數(shù)據(jù)分析課程對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力要求很高。學(xué)生在理解掌握各種分析方法的理論基礎(chǔ)上，需要掌握一定的統(tǒng)計(jì)軟件的使用方法，如SPSS，MATLAB。這需要將理論方法，如復(fù)雜的公式，與實(shí)際軟件使用相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求學(xué)生有較高的計(jì)算機(jī)編程能力，然后結(jié)合數(shù)據(jù)分析的理論方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并應(yīng)用于實(shí)踐。現(xiàn)階段我校數(shù)據(jù)分析課程中，學(xué)生實(shí)踐課時(shí)偏少，而且傳統(tǒng)授課模式讓學(xué)生的學(xué)習(xí)處于被動(dòng)狀態(tài)。實(shí)踐教學(xué)中只能根據(jù)老師和教材的指導(dǎo)，對(duì)課本上的例題程序進(jìn)行練習(xí)，極大地限制學(xué)習(xí)廣度和深度，且無(wú)法有效地將本課程與實(shí)際生活與應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，從而挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)和動(dòng)手的積極性。
3.學(xué)生能力培養(yǎng)
數(shù)據(jù)分析課程對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)體現(xiàn)在綜合運(yùn)用能力和對(duì)結(jié)果的分析解釋能力。理論課程傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，和實(shí)踐課程拘泥于教材的例題程序的現(xiàn)狀，將數(shù)據(jù)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析分割開(kāi)來(lái)，勢(shì)必會(huì)限制學(xué)生綜合運(yùn)用能力和分析解釋能力的發(fā)展，影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和課程教學(xué)效果。
二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念
翻轉(zhuǎn)課堂起源于美國(guó)林地公園高中，兩位化學(xué)老師通過(guò)讓學(xué)生在家觀看視頻，課堂進(jìn)行練習(xí)的方式，完全顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)教學(xué)模式中知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)階段顛倒過(guò)來(lái)。與傳統(tǒng)授課模式不同的是，知識(shí)傳授不再是完全由課堂中教師的講解完成，而是通過(guò)信息技術(shù)的輔助在課前或課后等業(yè)余時(shí)間完成，同時(shí)知識(shí)的內(nèi)化不再是單一的由課后作業(yè)或者練習(xí)完成，而是通過(guò)在課堂中進(jìn)行疑難解答、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等方式進(jìn)行。因此，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法的實(shí)際有效利用可以將大學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間最大化，并培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、自我約束能力及分工合作能力。
在數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)中，學(xué)生可以利用課余時(shí)間，結(jié)合教師提供的數(shù)據(jù)分析每一模塊的課前學(xué)習(xí)材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)分析課程基本方法和理論的了解，這樣很好地利用學(xué)生的課余時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)和約束能力。而對(duì)所學(xué)數(shù)據(jù)分析方法的具體應(yīng)用、深入理解及綜合分析等方面，學(xué)生可以通過(guò)課堂的各種活動(dòng)和學(xué)習(xí)方式，以及和教師的及時(shí)溝通，和同學(xué)的合作交流等方式，在知識(shí)內(nèi)化這一環(huán)節(jié)獲得比傳統(tǒng)課堂更好的學(xué)習(xí)效果。
三、翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)據(jù)分析教學(xué)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)
近些年國(guó)內(nèi)外很多對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的研究，形成針對(duì)各個(gè)學(xué)科和地區(qū)的教學(xué)模式。如RobertKarplus提出的“探索-解釋-應(yīng)用”三階段學(xué)習(xí)周期，RamseyMusallam提出的“探索-翻轉(zhuǎn)-應(yīng)用”模式，國(guó)內(nèi)南京大學(xué)張金磊等人提出的由課前學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)組成的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式等。
針對(duì)數(shù)據(jù)分析課程學(xué)科特點(diǎn)和本校學(xué)生基礎(chǔ)水平及實(shí)際情況，本研究提出數(shù)據(jù)分析翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)流程：
課前――概念探索教學(xué)視頻平臺(tái)交流
課中――問(wèn)題解決（經(jīng)驗(yàn)交流，教師講解）測(cè)試反饋?lái)?xiàng)目創(chuàng)建協(xié)作學(xué)習(xí)及匯報(bào)
課后――平臺(tái)交流，作業(yè)反饋
在課前教學(xué)環(huán)節(jié)中，概念探索是根據(jù)數(shù)據(jù)分析課程的學(xué)科特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，由于學(xué)生初次接觸數(shù)據(jù)分析，對(duì)很多基本概念及意義沒(méi)有深入了解，意識(shí)不到社會(huì)意義和實(shí)踐意義，在這一環(huán)節(jié)中學(xué)生可以通過(guò)教師給出的簡(jiǎn)單具體的實(shí)例演示，再加上信息豐富的網(wǎng)站、視頻及博客等手段在教學(xué)交流平臺(tái)上闡述自己對(duì)所學(xué)概念的理解，相互交流，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的初步正確理解。如對(duì)聚類分析的理解，學(xué)生可以概念探索這一過(guò)程中通過(guò)具體實(shí)例演示和對(duì)各種信息的閱讀，了解到聚類分析作為數(shù)學(xué)工具的基本思想和在現(xiàn)實(shí)生活中的重要意義。
教學(xué)視頻主要是微視頻和幻燈片。對(duì)于教學(xué)視頻的觀看，要求學(xué)生針對(duì)自己的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有選擇地觀看。教學(xué)視頻中主要針對(duì)本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行講解，同時(shí)還會(huì)提供與本單元學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論的教學(xué)內(nèi)容。這種數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)分析內(nèi)容相結(jié)合的教學(xué)材料可以讓數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不完善的學(xué)生更有效地理解本單元的知識(shí)。在視頻或者課前學(xué)習(xí)資料的制作中，需要結(jié)合每一章節(jié)的實(shí)際，主題突出，簡(jiǎn)短生動(dòng)，而且有效。如在聚類這一章節(jié)中，對(duì)于各種聚類方法的介紹可以結(jié)合具體的實(shí)例，如與生活密切相關(guān)的人均家庭收入問(wèn)題等，通過(guò)不同方法展示對(duì)比，從而做到對(duì)每一聚類方法的理解和融會(huì)貫通。同時(shí)需要介紹相關(guān)的Matlab編程方法，讓學(xué)生結(jié)合理論和實(shí)際，通過(guò)編程過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。
課前學(xué)習(xí)中，反饋是比較重要的一部分。教師可以通過(guò)平臺(tái)交流得到課前理論學(xué)習(xí)的反饋信息，同時(shí)可以通過(guò)在線學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的作業(yè)練習(xí)，由此獲得課前學(xué)習(xí)的反饋。
課堂教學(xué)仍然是很重要的一環(huán)。課堂上教師首先組織學(xué)生面對(duì)面交流，解決并了解課前學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，對(duì)普遍性問(wèn)題做詳細(xì)解答。然后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的例題讓學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行相應(yīng)的解釋，由此測(cè)試學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這樣教師可以更好地掌握學(xué)生對(duì)每一章節(jié)數(shù)據(jù)分析理論的學(xué)習(xí)效果，以及學(xué)生對(duì)理論的應(yīng)用構(gòu)建能力。在保證學(xué)生對(duì)概念和理論的學(xué)習(xí)后，教師可以提供項(xiàng)目創(chuàng)建的基本信息和參考實(shí)例，如數(shù)學(xué)建模題目等。學(xué)生分組合作交流，選擇自己感興趣的問(wèn)題成立合作組，結(jié)合本章節(jié)內(nèi)容分析解決問(wèn)題，尋找合適的數(shù)據(jù)處理方法，應(yīng)用相關(guān)軟件編程實(shí)現(xiàn)自己的想法，將理論應(yīng)用于實(shí)踐，并進(jìn)行有效的分析，學(xué)生的問(wèn)題解決過(guò)程和討論過(guò)程可以在課下進(jìn)行。在學(xué)生充分準(zhǔn)備后，課堂上進(jìn)行分組匯報(bào)，并進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)理論的應(yīng)用和相互學(xué)習(xí)。
本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后，教師組織學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)交流，并展示自己的作業(yè)和反思內(nèi)容，鞏固對(duì)本章節(jié)內(nèi)容的理解。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)效果分析
1.符合大學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)
大學(xué)生作為已經(jīng)獨(dú)立的學(xué)習(xí)個(gè)體，擁有獨(dú)立的學(xué)習(xí)和思考能力，同時(shí)具備獨(dú)立學(xué)習(xí)時(shí)間和空間，而傳統(tǒng)教學(xué)方式無(wú)法充分發(fā)展學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生的課余學(xué)習(xí)漫無(wú)目的，松散自由，無(wú)法充分利用課余時(shí)間。翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)中的應(yīng)用讓學(xué)生在課余時(shí)間的學(xué)習(xí)有的放矢，通過(guò)學(xué)習(xí)交流平臺(tái)還可以相互交流督促，培養(yǎng)學(xué)生良好的獨(dú)立學(xué)習(xí)和探索學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
對(duì)于思想上已經(jīng)獨(dú)立的大學(xué)生來(lái)講，個(gè)性化學(xué)習(xí)更符合學(xué)生的行為習(xí)慣和思想意識(shí)。在數(shù)據(jù)分析課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣及自己的喜好等自由選擇學(xué)習(xí)的材料、時(shí)間和方式，互不打擾，又可以相互交流。如對(duì)概念和理論的理解，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資料，也可以選擇圖書(shū)館的書(shū)籍，觀看教學(xué)材料等方式進(jìn)行，每位學(xué)生理解的深度和廣度可能會(huì)有所不同，通過(guò)相互交流和共同知識(shí)構(gòu)建和應(yīng)用又可以相互彌補(bǔ)。這樣的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式極大地滿足了不同學(xué)生對(duì)知識(shí)的需求，避免一刀切式教育，可以充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。
2.增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果
通過(guò)初步的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，接受翻轉(zhuǎn)課堂數(shù)據(jù)分析課程的學(xué)生無(wú)論在理論知識(shí)理解還是實(shí)踐應(yīng)用上都有明顯提高。相對(duì)于傳統(tǒng)課堂中的學(xué)生，在數(shù)據(jù)分析課程結(jié)束后，翻轉(zhuǎn)課堂中的學(xué)生可以較好地闡述相關(guān)理論，通過(guò)Matlab軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)理論的應(yīng)用，并給出合理的解釋。通過(guò)測(cè)試對(duì)比可以看出，翻轉(zhuǎn)課堂中的學(xué)生理論基礎(chǔ)更加扎實(shí)，編程能力有很大提高。在翻轉(zhuǎn)課堂試行后，學(xué)生在數(shù)學(xué)建模大賽中成績(jī)有明顯進(jìn)步。
3.改善教學(xué)氛圍
在數(shù)據(jù)分析翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有很大提高。首先學(xué)生已經(jīng)通過(guò)概念的探索階段對(duì)所要學(xué)習(xí)的知識(shí)有初步了解和認(rèn)識(shí)，能夠較好地意識(shí)到所學(xué)知識(shí)的社會(huì)意義，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和信心。其次，學(xué)習(xí)方式多樣化，學(xué)生可以充分利用自己喜歡的現(xiàn)代信息設(shè)備，將手機(jī)、平板及電腦等學(xué)生喜愛(ài)的現(xiàn)代化信息設(shè)備變成學(xué)習(xí)的工具。避免學(xué)生與教師之間對(duì)手機(jī)等工具的對(duì)弈，改善學(xué)生將手機(jī)等單純作為娛樂(lè)工具的現(xiàn)象。此外，學(xué)生在交流平臺(tái)上的發(fā)言、總結(jié)和展示不僅樂(lè)意給學(xué)生帶來(lái)成就感，而且可以激發(fā)其他學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，形成你追我趕的學(xué)習(xí)氛圍。
通過(guò)將翻轉(zhuǎn)課堂理念初步運(yùn)用于數(shù)據(jù)分析課堂，發(fā)現(xiàn)這一理念的運(yùn)用可以有效解決目前數(shù)據(jù)分析課程教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)密切聯(lián)系起來(lái)，并有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得較好的教學(xué)效果。在這一過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂理念的實(shí)施不能拘泥于形式，需要根據(jù)具體問(wèn)題和課程需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。同時(shí)翻轉(zhuǎn)課堂中需要教師付出更多精力進(jìn)行探索，如更合適的教學(xué)資料和課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)。總之，翻轉(zhuǎn)課堂理念的實(shí)施帶來(lái)的不僅是教學(xué)形式的變化，更是對(duì)教師工作分工和角色的改變。
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篇6
油液檢測(cè)技術(shù)是目前風(fēng)電行業(yè)采用的重要監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)之一。油液檢測(cè)的方法很多，如：光譜油料分析法、紅外光譜分析法、顆粒計(jì)數(shù)法、油品理化分析法等。通過(guò)分析被監(jiān)測(cè)機(jī)組所使用的油液的性能變化和攜帶的磨損微粒的情況，可獲得機(jī)組的和磨損狀態(tài)的信息，評(píng)價(jià)機(jī)組的工況和故障預(yù)警，并確定故障原因、類型以及需要采用的維修管理策略。
新疆風(fēng)能研究所油品檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室于2008年成立。實(shí)驗(yàn)室以油品檢測(cè)分析業(yè)務(wù)為主，并擁有先進(jìn)的油液分析實(shí)驗(yàn)儀器，如艾默生CSI5200油液分析儀、美國(guó)熱電MOAⅡ元素光譜分析儀等，總投資近兩百萬(wàn)元。2008年至今為新疆風(fēng)能公司檢測(cè)3種機(jī)型23臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的80余組齒輪箱油樣。目前一個(gè)油樣完成一次完整的油液分析后，不同設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的種類不一，有文本、圖片、數(shù)據(jù)庫(kù)等，這些數(shù)據(jù)目前分散、雜亂，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和整合，并集中導(dǎo)入到一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理和分析，目前一些油液分析設(shè)備自帶的軟件主要是列出檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)，還不能滿足自動(dòng)制作專業(yè)檢測(cè)報(bào)告，作出分析結(jié)論的要求。這就需要研發(fā)一套系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集并導(dǎo)入油液檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，并科學(xué)管理油液檢測(cè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的要求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，最終作出專業(yè)、權(quán)威的檢測(cè)報(bào)告。
目前新疆還沒(méi)有這樣一個(gè)風(fēng)機(jī)油液檢測(cè)數(shù)據(jù)分析和管理的平臺(tái)系統(tǒng)，因此設(shè)計(jì)建立這樣一個(gè)系統(tǒng)有利于作為中國(guó)風(fēng)電發(fā)祥地的新疆更好的做好風(fēng)電技術(shù)服務(wù)工作，有效的為新疆的各大風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)做好科學(xué)、快捷、專業(yè)的技術(shù)支撐。
2 系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能
該系統(tǒng)軟件主要由數(shù)據(jù)采集導(dǎo)入模塊，數(shù)據(jù)管理模塊，檢測(cè)報(bào)告設(shè)置模塊，分析模塊，參數(shù)設(shè)置模塊，報(bào)告輸出模塊等構(gòu)成，系統(tǒng)硬件主要由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、WEB應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等構(gòu)成。
數(shù)據(jù)采集導(dǎo)入模塊負(fù)責(zé)將各類油液分析設(shè)備檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集或通過(guò)導(dǎo)入方式輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)管理模塊進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的手工錄入、編輯、刪除、查詢管理，通過(guò)報(bào)告設(shè)置模塊我們可以設(shè)置檢測(cè)報(bào)告的模式，分析模塊通過(guò)分析原始數(shù)據(jù)最終得出分析報(bào)告，其中用于分析和處理的參數(shù)在參數(shù)設(shè)置模塊中進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)置，油液檢測(cè)報(bào)告由報(bào)告輸出模塊進(jìn)行文件導(dǎo)出和打印輸出，該報(bào)告經(jīng)過(guò)油品檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室簽字蓋章后形成權(quán)威的檢測(cè)報(bào)告，整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以通過(guò)WEB應(yīng)用服務(wù)器到公用網(wǎng)絡(luò)中去，用戶可隨時(shí)在任意一個(gè)地點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以訪問(wèn)該系統(tǒng)，查詢獲取油液檢測(cè)信息，并獲得檢測(cè)報(bào)告結(jié)果。
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和部署
本系統(tǒng)硬件主要有：tplink無(wú)線路由，Dell應(yīng)用服務(wù)器，檢測(cè)計(jì)算機(jī)，MOXA NP-5230串口服務(wù)器，PKTH300A-ACZ1溫濕度變送器等，變送器和監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)之間采用MODBUS通訊協(xié)議，并轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行無(wú)線通信。監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器之間主要采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行連接。軟件主要采用自主開(kāi)發(fā)的平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)本還提供基于SOAP、WSDL、UDDI協(xié)議的Web Service服務(wù)。
本系統(tǒng)建成后，希望實(shí)現(xiàn)以下油液檢測(cè)基本流程：
⑴在網(wǎng)頁(yè)客戶端登記委托單+多個(gè)樣品（不同用戶權(quán)限不同）。
⑵樣品入庫(kù)（主要信息有：待檢庫(kù)，已檢庫(kù)，記錄人員、時(shí)間，檢測(cè)量），出庫(kù)（人員，時(shí)間，檢測(cè)量）。
⑶啟動(dòng)CSI、MOAII設(shè)備進(jìn)行樣品檢測(cè)。
⑷獲取當(dāng)前檢測(cè)數(shù)據(jù)
⑸查找選擇委托單，填寫(xiě)樣品編號(hào)，保存檢測(cè)數(shù)據(jù)
⑹樣品是否檢測(cè)完，未完繼續(xù)4，已完繼續(xù)
⑺完成檢測(cè)。
⑻剩余樣品入庫(kù)（樣品，原始記錄）
⑼出具檢測(cè)原始記錄單
⑽出具檢測(cè)報(bào)告單
本系統(tǒng)可以自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告，所做報(bào)告能根據(jù)表1進(jìn)行報(bào)警標(biāo)識(shí)。
4 展望
篇7
Design of power grid precise planning information system based on big data analysis
YANG Yuxin1， MA Wei1， ZHAO Yang2
（1. State Grid Heibei Electric Power Company， Shijiazhuang 050021， China；
2. Economic Research Institute， State Grid Hebei Electric Power Company， Shijiazhuang 050021， China）
Abstract： For the low integration and poor accuracy of the current power grid data management and information planning， a power grid precise planning information system based on big data analysis is put forward. The embedded ARM addressing technique is used to perform the bus scheduling of the power grid big data information， and construct the HP E1485A/B multi?mode information control module to conduct the process management and file configuration. The LCD controller is adopted to control the power grid information transmission intelligently. The software integrated design and debugging of the information system are carried out in the embedded environment taking Linux 2.6.32 as the kernel. The experimental results show that the system can realize the information fusion and integration management of the power grid big data accurately， the power grid planning information has high coverage degree， and the system reliability is improved effectively.
Keywords： big data analysis； power grid planning； information system； bus scheduling
0 引 言
電網(wǎng)是人們生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)設(shè)施，電網(wǎng)的精準(zhǔn)規(guī)劃能有效控制電能開(kāi)銷，提高電網(wǎng)的調(diào)度和管理能力。隨著集成自動(dòng)電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到人們的關(guān)注。電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)建立在大規(guī)模電網(wǎng)信息和用戶的管理基礎(chǔ)上，采用大數(shù)據(jù)信息處理和分析方法進(jìn)行電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和信息分析，提高精準(zhǔn)規(guī)劃的能力，研究電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在提高電網(wǎng)的智能管理性能方面具有重要意義[1?2]。對(duì)電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息管理通常采用的是模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法[3]、人工調(diào)度方法[4]、專家系統(tǒng)分析方法等[5?6]，通過(guò)構(gòu)建模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、智能傳感和信息調(diào)度，取得了一定的效果，但是隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢?fù)載不斷增大，導(dǎo)致當(dāng)前電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理和信息規(guī)劃的集成度不高，對(duì)大數(shù)據(jù)信息處理的準(zhǔn)確性不好。
針對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理和信息劃的集成度不高，準(zhǔn)確性不好的問(wèn)題，提出基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)實(shí)例測(cè)試其有效性。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)基本流程
1.1 電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
首先分析電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃總體設(shè)計(jì)構(gòu)架并進(jìn)行功能模塊組件分析和介紹，采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)傳輸信息處理，電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)建立在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，在不同的操作系統(tǒng)上進(jìn)行電網(wǎng)信息管理和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建，為了提高信息系統(tǒng)的兼容性和可執(zhí)行性，需要在信息系統(tǒng)中安裝Linux系統(tǒng)，在嵌入式Linux環(huán)境下進(jìn)行電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，Linux操作系統(tǒng)可以運(yùn)行在ARM，PowerPC上，結(jié)合大數(shù)據(jù)信息采樣進(jìn)行ARM平臺(tái)的控制信息編譯和電網(wǎng)調(diào)度。采用嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)建電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出總線和核心控制模塊，實(shí)現(xiàn)控制程序的加載，電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的核心控制模塊根據(jù)大數(shù)據(jù)信息分析技術(shù)執(zhí)行文件系統(tǒng)管理、應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)加載，在接收模塊和發(fā)射模塊進(jìn)行信息調(diào)試，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析，電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。
根據(jù)圖1所示的信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)構(gòu)架，得到電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的基本處理流程：
（1） 電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)信息處理過(guò)程。通過(guò)調(diào)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行大數(shù)據(jù)信息處理和大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)設(shè)計(jì)，在電網(wǎng)信息調(diào)度中進(jìn)行資源配置和原始數(shù)據(jù)采集，采用A/D采樣對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的電網(wǎng)信息進(jìn)行本地調(diào)度，將程序驅(qū)動(dòng)模塊移植到云計(jì)算平臺(tái)中，通過(guò)A/D信息采樣和數(shù)模轉(zhuǎn)換執(zhí)行電網(wǎng)信息的時(shí)鐘采樣和濾波，為電網(wǎng)規(guī)劃信息系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)輸入。
（2） 信息處理模塊化編程過(guò)程。在Linux內(nèi)核下進(jìn)行電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的模塊化編程和信息加載，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)和信息調(diào)度模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息調(diào)度過(guò)程中的數(shù)據(jù)訪問(wèn)和信息規(guī)劃，Linux內(nèi)核下的引導(dǎo)加載程序（Boot loader）連續(xù)地執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣分析，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義在include＼linux＼fs.h文件中，采用PCI橋接芯片與上位機(jī)通信，結(jié)合VIX總線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的打開(kāi)、釋放、讀寫(xiě)和控制等基本的設(shè)備操作。
（3） 電網(wǎng)規(guī)劃信息的輸出和人機(jī)交互過(guò)程。采用交叉編譯環(huán)境進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃結(jié)果的輸出和人機(jī)交互操作，利用文件系統(tǒng)的入口點(diǎn)函數(shù)構(gòu)建交互系統(tǒng)，采用LabWindows/CVI實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃信息數(shù)據(jù)的集成智能控制和可視化多線程遠(yuǎn)程信息傳輸調(diào)度。
1.2 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立及根文件系統(tǒng)構(gòu)建
電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境建立在嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)環(huán)境中，采用交叉編譯的方式作為BootLoader，做完移植工作進(jìn)行內(nèi)核配置，執(zhí)行“Make menuconfig ” 運(yùn)行http服務(wù)器和telnet服務(wù)器的內(nèi)核程序代碼，為：
interface Scheduler {
Application cheduling information grid init（）；
implement File create root directory system. Linux?2.6.32.2 （process creation）； //編譯器的全路徑寫(xiě)入
Task（TRUE）
Completion TaskBasic ARCH ？= runNextTask；
//使用Linux內(nèi)核源碼目錄
}
由此構(gòu)建電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的模塊化組件設(shè)計(jì)包括根文件系統(tǒng)構(gòu)建和編譯環(huán)境設(shè)計(jì)等。綜合考慮系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)性能進(jìn)行電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的模塊化組件設(shè)計(jì)，在LabWindows/CVI平臺(tái)上進(jìn)行系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)，完成電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息采集模塊、通信模塊、集成控制模塊組件設(shè)計(jì)。電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用交叉編譯以及使用VisualDSP++集成編譯的方式，根文件系統(tǒng)是所有Unix類操作系統(tǒng)的一個(gè)核心組成部分，在編輯、編譯和調(diào)試過(guò)程中，根文件系統(tǒng)完成指令流水查看以及庫(kù)文件、腳本、配置文件的相互切換功能，編輯.Bashrc文件，使用如下命令：
tar xvzf arm920t?eabi.tgz// Comply with GPL protocol
執(zhí)行LCD控制器完成編譯，加入系統(tǒng)環(huán)境變量，運(yùn)行命令
#gedit .Bashrc Download the source code
將QWS的LIB庫(kù)放入rootfs的/lib下，在基于X86架構(gòu)的Linux服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)編譯，在arch/arm/boot目錄下生成惟一的根目錄“System configuration files and scripts/”，得到包含基本的用戶命令工具程序的bin根文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)，根文件系統(tǒng)配置過(guò)程如圖2所示。
在根文件系統(tǒng)配置的基礎(chǔ)上，使用tar jxvf busybox?1.14.2.tar.bz2命令執(zhí)行硬件設(shè)備的目錄驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)程序?yàn)椋?/p>
interface Scheduler {
Set SIC_IWR hosting specifi init（）；
Register set phase locked loop frequency doubling Linux?2.6.32.2 （bool sleep）； //電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的初始化
Task（TRUE）
Completion SuperViVi ARCH ？= arm； //存儲(chǔ)器初始化
Declare the state of runNextTask （） //核源a目錄
}
通過(guò)電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的模塊化組件設(shè)計(jì)，使用DSP仿真器將數(shù)據(jù)加載至DSP內(nèi)存，將電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的管理內(nèi)容傳送到文件編譯器，分別運(yùn)行http服務(wù)器和telnet服務(wù)器寫(xiě)的6個(gè)必備的文件夾/etc，/lib， /dev，/usr，/var和/proc，完成信息加載和數(shù)據(jù)安裝。
2 信息系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)
在進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)功能模塊化設(shè)計(jì)，本文提出一種基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)主要包括信息采集模塊、控制器模塊、程序加載模塊和人機(jī)通信模塊等。信息采集模塊根據(jù)系統(tǒng)支持多種多樣的輸入/輸出設(shè)備，硬件選擇不同的文件系統(tǒng)，支持完整的TCP/IP協(xié)議棧，采用Socket編程引導(dǎo)程序（BootLoader）執(zhí)行交叉編譯，采用嵌入式Web服務(wù)對(duì)ARM硬件平臺(tái)進(jìn)行移植，實(shí)現(xiàn)四個(gè)層次軟件的移植，采用“自下而上”的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行信息采集，利用開(kāi)源Linux操作系統(tǒng)編輯代碼，虛擬機(jī)運(yùn)行在Windows或Linux計(jì)算機(jī)上，在Linux下編譯程序生成目標(biāo)文件，編譯出來(lái)的可執(zhí)行程序Busybox在設(shè)計(jì)上充分考慮硬件資源，使用腳本和服務(wù)器，初始化添加模塊和用戶定制模塊需要使用以下句法：
vpModule： ： System Loaded （“vp” ）；
vpModule： ： angstrom?linux （“vpMarine” ）；
vpModule： ： mknod console （“vpFx” ）；
> /dev/tty1
利用mkyaffsimage工具定義.acf、配置仿真類、仿真循環(huán)、更新和退出。通過(guò)目標(biāo)板中的文件制作電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)信息處理模塊，使用公用vpApp 定制的自定義類，得到電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)信息處理的Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?yàn)椋?/p>
class mkyaffsimage： public vpApp
{ public： m_lookAt?>se {}； //構(gòu)造驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)
myApp（） {}； //構(gòu)造操作系統(tǒng)函數(shù)
virtual void onKey setStrategy（vpMotion：：Key key，int mod） //屏蔽硬件的細(xì)節(jié)
private： //初始化和釋放設(shè)備
} //myApp類自定義結(jié)束
在VP中可以多次定制字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，調(diào)用多個(gè).acf文件。
if （Character device
myApp ?>define（"issue read / write request"）；
else
myApp ?>define（argv[1]）；
關(guān)閉程序，開(kāi)辟一段內(nèi)存緩沖區(qū)，構(gòu)建電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的程序加載模塊，執(zhí)行大數(shù)據(jù)信息處理的程序加載，根據(jù)系統(tǒng)的硬件設(shè)備進(jìn)行SuperViVi移植，在電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的Linux文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，使用FFT函數(shù)設(shè)置內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)，進(jìn)行控制器模塊設(shè)計(jì)，配置內(nèi)核程序代碼為：
vpFxExplosion* Configuration kernel program code = Set phase locked loop frequency doubling （）；
Program loading BootLoader development?>setOverallColor（PORT0_TCLKDIV）； //設(shè)置runNextTask（）的狀態(tài)
Power grid precision planning information?>setTextureMode（ vpFx：：TEXTURE_MODE_MODULATE ）； //執(zhí)行進(jìn)程管理
Use post keyword mach?mini2440.c?>setTextureFile（ "explosion.inta" ）； //設(shè)置post關(guān)鍵字
電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的一個(gè)組件使用post關(guān)鍵字mach?mini2440.c進(jìn)行編譯，系統(tǒng)資源都可以抽象成文件，通過(guò)read（），write（）等系統(tǒng)調(diào)用去訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)如下：
Int CMyApp： ： Static compilation mode （ ）
{User with root privileges *channel = *vpChannel： ：
begin （Command uninstall driver module ） ；
channel ?> addinsmod commedn （vsChannel： ： EVENT_POST_DRAW， include＼linux＼fs.h） ；}
void open（）：： notify （Request_irq （） function to apply f： ： Event， const apply for interruption vrDrawContext *context）
//調(diào)用free_irq（）函數(shù)釋放中斷
{switch（event）
{
case vsChannel：： module_init（）：
{
}
break； }
case unregister_blkdev（）：：EVENT_POST_DRAW：
{ //內(nèi)核函數(shù)完成注銷
break；}}
2.2 電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的軟件集成實(shí)現(xiàn)
在進(jìn)行了電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的模塊化開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，構(gòu)建HP E1485A/B多模信息控制模塊，嵌入式Linux系統(tǒng)由啟動(dòng)引導(dǎo)程序（BootLoader）進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析信息系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，充分利用開(kāi)源Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核啟動(dòng)功能，將可執(zhí)行文件下載到硬件上，構(gòu)建HP E1485A/B多模信息控制模塊，加載PLL_DIV寄存器安裝Emulator啟動(dòng)時(shí)鐘，進(jìn)行程序加載的BootLoader開(kāi)發(fā)。執(zhí)行“Make menuconfig”設(shè)計(jì)LCD控制器進(jìn)行電網(wǎng)信息傳輸?shù)闹悄芸刂疲ㄟ^(guò)Linux的根文件系統(tǒng)創(chuàng)建系統(tǒng)的初始化調(diào)度指令，電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的初始化流程如圖3所示。
設(shè)定SIC_IWR寄存器，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)程管理和文件配置，采用LCD控制器進(jìn)行電網(wǎng)信息傳輸?shù)闹悄芸刂疲謩e運(yùn)行目錄的/etc，/lib，/dev，/usr，/var和/proc指令執(zhí)行大數(shù)據(jù)分析和電網(wǎng)信息調(diào)度，在Linux 2.6.32內(nèi)核環(huán)境下進(jìn)行信息系統(tǒng)的軟件集成設(shè)計(jì)和調(diào)試。電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試的流程如圖4所示。
3 仿真測(cè)試
在LabWindows/CVI平臺(tái)上進(jìn)行系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和代碼開(kāi)發(fā)，在對(duì)電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中，使用的儀器為：XFR_TYP3220A函數(shù)信號(hào)發(fā)生器和PERIPHERA PST3202可編程電源，運(yùn)行make menuconfig命令進(jìn)行程序加載配置，電網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息離散采樣率為200 kHz，信息系統(tǒng)的時(shí)鐘電壓為3.5 V，內(nèi)核電壓為1.26 V，根據(jù)上述仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)定進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試仿真，仿真的測(cè)試效果表面，本文系統(tǒng)能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息融合和集成管理，為了對(duì)比分析性能，采用本文方法和傳統(tǒng)方法，以電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的覆蓋度為測(cè)試指標(biāo)，得到的對(duì)比結(jié)果如圖5所示。
分析上述仿真結(jié)果得出，采用本文方法進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃電網(wǎng)信息的覆蓋度較高，展示了本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性。
4 結(jié) 語(yǔ)
為了提高電網(wǎng)規(guī)劃性能，本文提出一種基于大數(shù)據(jù)分析的電網(wǎng)精準(zhǔn)規(guī)劃信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，對(duì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行描述，系統(tǒng)包括信息采集模塊、控制器模塊、程序加載模塊和人機(jī)通信模塊等。在以Linux 2.6.32為內(nèi)核的嵌入式環(huán)境下進(jìn)行信息系統(tǒng)的軟件集成設(shè)計(jì)和調(diào)試。研究表明，采用本文設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息融合和集成管理，電網(wǎng)信息的覆蓋度較高，展示了較好的應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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篇8
Data Analysis Method of Quality Control Applied for Ship Design Project
LI Lanjuan
( Guangzhou Marine Engineering Corporation, Guangzhou 510250 )
Abstract:Statistic and analysis for drawings which are censored by CCS with a new data analysis method of quality control. It can reflect technique level of each profession clearly, then we can adjust to achieve the aim of improve design according to requires.
Key words: Quality control; Data analysis; Ship design
1概述
在船舶設(shè)計(jì)項(xiàng)目質(zhì)量管理中，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的差錯(cuò)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析非常重要，不僅可以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，還可以找出設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的薄弱之處，進(jìn)而有針對(duì)性地采取改進(jìn)措施，降低圖紙差錯(cuò)率和圖紙修改率，最終達(dá)到提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。本文將一種全新的質(zhì)量管理數(shù)據(jù)分析方法應(yīng)用到船舶設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，對(duì)某船送中國(guó)船級(jí)社（CCS）廣州審圖中心的各專業(yè)圖樣文件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析。首先對(duì)CCS審圖意見(jiàn)類別及其導(dǎo)致修改的原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析，最后針對(duì)產(chǎn)生原因采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。
2專業(yè)審圖意見(jiàn)類別和原因分析
對(duì)各專業(yè)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，有利于了解各專業(yè)本身技術(shù)力量的實(shí)際情況，以便專業(yè)負(fù)責(zé)人做出適時(shí)的調(diào)整，對(duì)薄弱之處加以改進(jìn)和提高。根據(jù)CCS的審圖意見(jiàn)類別，對(duì)某船各專業(yè)的圖樣文件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后根據(jù)CCS提出的意見(jiàn)進(jìn)行原因分析。
為了方便分析，設(shè)置下列不同的代碼，表示不同的審圖意見(jiàn)類別和原因分析含義。
（1）審圖意見(jiàn)類別代碼含義：
A－認(rèn)可無(wú)意見(jiàn)；
AC－認(rèn)可有意見(jiàn)；
N－備查無(wú)意見(jiàn)；
NC－備查有意見(jiàn)；
TS－轉(zhuǎn)送現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)船師審核；
RS－不予批準(zhǔn)，需修改后重新送審。
（2）原因分析代碼含義：
B1-設(shè)計(jì)方案欠妥；
B2-設(shè)計(jì)接口不協(xié)調(diào)；
B3-不符合現(xiàn)行有效的規(guī)范、法規(guī)要求；
B4-標(biāo)識(shí)不明或有誤；
B5-其它。
下面對(duì)輪機(jī)專業(yè)進(jìn)行舉例說(shuō)明：
該專業(yè)的意見(jiàn)類別統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1，原因分析統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。
表1輪機(jī)專業(yè)CCS審圖意見(jiàn)類別統(tǒng)計(jì)表
表2輪機(jī)專業(yè)原因分析統(tǒng)計(jì)表
由表1可清楚地看出某船輪機(jī)專業(yè)圖樣文件的退審意見(jiàn)分布情況。其它專業(yè)也分別如此進(jìn)行歸類和統(tǒng)計(jì)，便能了解本專業(yè)圖樣文件的退審意見(jiàn)分布情況，并且還可將各專業(yè)的退審情況進(jìn)行比較。
由表2可清楚地看出某船輪機(jī)專業(yè)圖樣文件的差錯(cuò)分布較為集中在B3 （不符合現(xiàn)行有效的規(guī)范、法規(guī)要求），其次是B1（設(shè)計(jì)方案欠妥），說(shuō)明輪機(jī)專業(yè)在這兩方面需采取措施加以改進(jìn)。其它專業(yè)也分別如此歸類和統(tǒng)計(jì)，這樣就能清楚地了解各專業(yè)自身的薄弱環(huán)節(jié)在何處，從而可采取相應(yīng)的措施來(lái)改進(jìn)和提高。
3全船審圖意見(jiàn)類別和原因分析
為了使分析具有全局性，對(duì)各專業(yè)之間進(jìn)行比較之后，需對(duì)全船進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，這樣有利于找出整體中的薄弱環(huán)節(jié)在何處。某船全船圖樣文件的CCS審圖意見(jiàn)類別統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3；原因分析統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。
表3全船CCS審圖意見(jiàn)類別數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表
表4全船原因分析統(tǒng)計(jì)表
由表3可清楚地看出各個(gè)專業(yè)退審圖樣文件的總體情況。由表4可看出各個(gè)專業(yè)圖樣文件的退審意見(jiàn)主要集中在B3（不符合現(xiàn)行有效的規(guī)范、法規(guī)要求），說(shuō)明在這一環(huán)節(jié)所有專業(yè)均比較薄弱，特別是電氣專業(yè)，因此需專門針對(duì)這一環(huán)節(jié)制定改進(jìn)措施。
通過(guò)對(duì)全船的退審圖樣文件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析后，使項(xiàng)目負(fù)責(zé)人能清楚地掌握各專業(yè)的實(shí)際工作情況與整個(gè)項(xiàng)目組中的薄弱環(huán)節(jié)所在，以便采取改進(jìn)措施，從全局出發(fā)對(duì)各專業(yè)的技術(shù)力量進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而提高產(chǎn)品項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量。
4結(jié)論
在船舶設(shè)計(jì)項(xiàng)目中采用這種全新的質(zhì)量管理數(shù)據(jù)分析方法，不僅能清晰地反映出各專業(yè)本身的優(yōu)劣勢(shì)，還能反映出各個(gè)專業(yè)之間技術(shù)力量的強(qiáng)弱差別。這樣不但讓專業(yè)負(fù)責(zé)人能了解本專業(yè)的問(wèn)題所在，并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，同時(shí)也能讓項(xiàng)目負(fù)責(zé)人掌控全局，根據(jù)需要對(duì)各專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而提高產(chǎn)品項(xiàng)目的質(zhì)量，降低圖樣文件的差錯(cuò)率。
作者簡(jiǎn)介：李蘭娟（1979-），女，工程師。從事項(xiàng)目管理與質(zhì)量管理工作。
收稿日期：2013-07-05
國(guó)際動(dòng)態(tài)
日本獲得6艘靈便型散貨船訂單
近日，Sesoda公司表示，通過(guò)其子公司及合資公司(JV)訂造了2艘34000DWT型及4艘38000DWT型散貨船。相關(guān)散貨船的新造船價(jià)分別為“每艘2500萬(wàn)美元以下”及“最高2600萬(wàn)美元”水平。
這些新造船將在日本Namura(名村)造船、Imabari(今治)造船以及匿名的其他日本造船廠進(jìn)行建造，安排在2016-2018年交付。
篇9
Design and Implementation of Energy Saving Potential Data Analysis System for Iron and Steel Enterprises Based on Hadoop
WANG Cheng-hui， WANG Jian， DAI Yi-ru
（CIMS Research Center，Tongji University， Shanghai 201804， China）
Abstract： In order to improve the level of energy consumption of iron and steel enterprises， put forward a kind of energy saving potential of big data analysis based on Hadoop system construction method， and application of the system， an example proves that the method analysis in the energy saving potential of the iron and steel enterprise， has the characteristics of convenient operation and easy popularization.
Key words： energy saving potential； big data analysis； Hadoop
我國(guó)做為能耗大國(guó)，能源消耗量十分巨大，然而，能源利用率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，這個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重制約了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)。鋼鐵企業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，提高鋼鐵企業(yè)的能耗水平，對(duì)我國(guó)建設(shè)“資源節(jié)約型”國(guó)家戰(zhàn)略部署具有重大意義。然而，我國(guó)鋼鐵企業(yè)的能耗水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在著十分巨大的差距。面向我國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排發(fā)展目標(biāo)，針對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程中的高能耗、高排放的運(yùn)行特點(diǎn)，不斷挖掘自身的節(jié)能潛力，在保證鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量的前提下減少能源的消耗量，提高企I的能耗水平。加熱爐是鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)能耗設(shè)備，是軋鋼生產(chǎn)的主要耗能設(shè)備，其能耗占軋鋼工序能耗的60%―70%，因此，提高加熱爐的能耗水平對(duì)鋼鐵企業(yè)節(jié)能起到至關(guān)重要的作用。本文通過(guò)分析鋼鐵企業(yè)加熱爐生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的海量能耗數(shù)據(jù)，利用本體建模技術(shù)構(gòu)建鋼鐵企業(yè)加熱爐本體模型，并將本體模型與加熱爐能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)映射，利用比較流行的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，構(gòu)建加熱爐生產(chǎn)能耗模型，從中挖掘出加熱爐能耗規(guī)律，進(jìn)而分析出加熱爐的節(jié)能潛力所在，并給出加熱爐生產(chǎn)過(guò)程中的最佳工況參數(shù)去填補(bǔ)這部分的節(jié)能潛力。
1 系統(tǒng)構(gòu)建
系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路可以概括為：首先進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，然后將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，接著對(duì)處理后的高品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最后挖掘出數(shù)據(jù)背后隱藏的價(jià)值找出節(jié)能潛力所在，并找出最佳工況參數(shù)彌補(bǔ)這部分節(jié)能潛力所在。具體由以下六部分組成。
圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)
1.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
數(shù)據(jù)采集負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從業(yè)務(wù)系統(tǒng)采集到大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集工作本身不在Hadoop分析平臺(tái)中，但是在整個(gè)分析系統(tǒng)中起著重要的作用，起著橋梁作用，連接業(yè)務(wù)系統(tǒng)和分析系統(tǒng)，將業(yè)務(wù)系統(tǒng)與分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了解耦。企業(yè)由于生產(chǎn)管理的需要對(duì)于有些數(shù)據(jù)甚至只有紙質(zhì)記錄，因此第一步需要將這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，將這些紙質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電子化。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是為分析系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊。
1.2 分布式存儲(chǔ)
分布式文件系統(tǒng)（The Hadoop Distributed File System，HDFS）是一個(gè)運(yùn)行在普通的組件集群上的分布式文件系統(tǒng)，它是HADOOP框架主要的存儲(chǔ)系統(tǒng)。由于HADOOP具有高數(shù)據(jù)吞吐量、高度容錯(cuò)的特性，因此使得其具有很高的效能。HDFS還為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了包括API以及各種操作命令等多種訪問(wèn)接口。使用HDFS，我們可以為海量的原始數(shù)據(jù)集提供存儲(chǔ)空間，對(duì)臨時(shí)文件進(jìn)行存儲(chǔ)，為數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析提供輸入數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以將分析輸出的數(shù)據(jù)存入到HDFS中。HDFS采用master/slave架構(gòu)。通常情況下，一個(gè)名稱節(jié)點(diǎn)NameNodes和若干個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)DataNodes便可構(gòu)成一個(gè)HDFS數(shù)據(jù)集群。Namenode是一個(gè)中心服務(wù)器，負(fù)責(zé)管理文件系統(tǒng)的名字空間（namespace）以及客戶端對(duì)文件的訪問(wèn)。在HDFS集群中，每一個(gè)文件都會(huì)被劃分為一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)塊（blocks）分別保存在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)DataNode中。集群中的Datanode主要負(fù)責(zé)管理它所在節(jié)點(diǎn)上的存儲(chǔ)。HDFS將文件系統(tǒng)的名字空間暴露給用戶，用戶可以以文件的形式在上面存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
1.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
大數(shù)據(jù)分析本身就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中，分析出隱藏在數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和價(jià)值。因此，需要對(duì)這些有噪聲的、不一致的數(shù)據(jù)源，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理操作。數(shù)據(jù)預(yù)處理主要是為分析系統(tǒng)提供高品質(zhì)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)抽取主要是從原始數(shù)據(jù)中選出與分析目標(biāo)有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)源。如果不能排除無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)屬性，既會(huì)增加數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜度，也會(huì)提高數(shù)據(jù)分析的時(shí)間，同時(shí)會(huì)降低數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)清洗主要是解決數(shù)據(jù)的空缺值、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、孤立數(shù)據(jù)點(diǎn)、數(shù)據(jù)噪聲問(wèn)題。其中對(duì)數(shù)據(jù)空缺值和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)是進(jìn)行處理是數(shù)據(jù)清洗的重點(diǎn)，而后兩者因?yàn)橛锌赡茉谄渲邪l(fā)現(xiàn)某些特殊的數(shù)據(jù)規(guī)律，因此可以暫時(shí)不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
1.4 本體模型構(gòu)建
本體是概念化的明確的規(guī)范說(shuō)明。能夠描述類、實(shí)例以及它們的屬性是如何定義、描述和關(guān)聯(lián)的，是對(duì)領(lǐng)域中的概念及概念之間聯(lián)系的顯式描述。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，就是要描述一個(gè)領(lǐng)域需要哪些概念，概念由哪些屬性標(biāo)識(shí)，屬性又具有什么約束，概念對(duì)應(yīng)于哪些實(shí)例。并將本體模型與具體數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行映射，為數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)源。
1.5 分布式計(jì)算框架
分布式計(jì)算框架是大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的核心功能，分布式計(jì)算可以使用多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，可以很大程度提高數(shù)據(jù)分析的效率。基于Hadoop的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)主要采用的是MapReduce分布式編程模型。該模型簡(jiǎn)單易用，對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)在沒(méi)有了解其底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的情況下仍能夠?qū)懗鎏幚砗Ａ繑?shù)據(jù)的程序。MapReduce首先通過(guò)Map程序?qū)⒑Ａ繑?shù)據(jù)分割成多個(gè)小區(qū)塊，將其分配給大量服務(wù)器進(jìn)行處理；然后將處理結(jié)果交給Reduce，最后Reduce將處理結(jié)果匯總后輸出到客戶端。
1.6 分析結(jié)果展示
分析結(jié)果可視化，主要是給用戶提供一個(gè)友好的、直觀的方式查看分析系統(tǒng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析以后得到的分析結(jié)果。
2 系統(tǒng)應(yīng)用
加熱爐是鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)能耗設(shè)備，是軋鋼生產(chǎn)的主要耗能設(shè)備，因此提高加熱爐的能耗水平對(duì)鋼鐵行業(yè)節(jié)能具有重要意義。現(xiàn)以某大型鋼鐵企業(yè)步進(jìn)式加熱爐為例進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)用。在軋鋼生產(chǎn)中，必須將鋼坯加熱到一定的溫度，才能對(duì)鋼坯進(jìn)行軋制。對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱的設(shè)備就是加熱爐。步進(jìn)式加熱爐是依靠步進(jìn)梁的順序、往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得加熱爐鋼坯從爐尾移動(dòng)到出料口，中間經(jīng)過(guò)預(yù)熱段、加熱段、均熱段。最終使得鋼坯達(dá)到規(guī)定的溫度后出爐。加熱爐在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，利用HDFS實(shí)現(xiàn)海量的能耗數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)，通過(guò)本體建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)加熱爐本體模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)屬性映射，為大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)源；系統(tǒng)的分析主要是通過(guò)在MapReduce分布式分析模型上運(yùn)用線性回歸、遺傳算法等對(duì)Hadoop平臺(tái)篩選出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而挖掘海量數(shù)據(jù)背后隱藏的能耗模型，挖掘加熱爐的節(jié)能潛力，分析加熱爐的最佳工況運(yùn)行參數(shù)，提高加熱爐的能耗水平，構(gòu)建加熱爐大數(shù)據(jù)節(jié)能潛力分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要模塊如下：
1）大數(shù)據(jù)管理：本體模型、大數(shù)據(jù)管理；
2）工藝參數(shù)模型：工藝參數(shù)模型；
3）工藝參數(shù)模型管理：工藝參數(shù)模型管理；
4）工藝優(yōu)化：工藝模型⑹配置、工藝優(yōu)化。
2.1 大數(shù)據(jù)管理
大數(shù)據(jù)管理主要實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱爐生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的接入接口，并對(duì)加熱爐實(shí)現(xiàn)本體建模與數(shù)據(jù)映射，為數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)源。
2.2 工藝參數(shù)模型
工藝參數(shù)模型主要是運(yùn)用大數(shù)據(jù)管理模塊提供的一致性的多源數(shù)據(jù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理的智能分析能力，通過(guò)運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，提取出數(shù)據(jù)背后潛在的工藝能耗模型，為面向節(jié)能減排的工藝分析與參數(shù)優(yōu)化提供能耗模型。
2.3 工藝參數(shù)模型管理
工藝參數(shù)模型管理主要是對(duì)已經(jīng)構(gòu)建完成的模型實(shí)現(xiàn)直觀的管理與展示工作。用戶可以根據(jù)需要對(duì)已經(jīng)存在的模型進(jìn)行在線編輯，而且模型編輯完成進(jìn)行保存導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)以后可以為工藝參數(shù)優(yōu)化提供優(yōu)化模型。
2.4 工藝優(yōu)化
實(shí)現(xiàn)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行配置，利用工藝模型參數(shù)配置的參數(shù)范圍與工藝能耗模型模塊構(gòu)建的模型最為輸入，通過(guò)使用遺傳算法對(duì)加熱爐運(yùn)行工況參數(shù)進(jìn)行模型尋優(yōu)，從而找出加熱爐面向節(jié)能減排的最佳工況運(yùn)行參數(shù)。
3 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)在Hadoop平臺(tái)下可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)、管理和查看，為企業(yè)歷史生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)的管理和分析提供方便，利用MapReduce分布式計(jì)算模型，運(yùn)用線性回歸、遺傳算法通過(guò)對(duì)生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、優(yōu)化，從而找出數(shù)據(jù)背后隱藏的價(jià)值與節(jié)能潛力所在，輸出最佳工況參數(shù)，彌補(bǔ)這部分節(jié)能潛力。因此，所述方法對(duì)于挖掘鋼鐵行業(yè)節(jié)能潛力并實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值，具有方便操作、易于推廣的特點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
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篇10
1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)
包括中央電教館在內(nèi)的國(guó)內(nèi)各大政府機(jī)構(gòu)和省級(jí)政府，都在致力或傾向于將大型應(yīng)用類業(yè)務(wù)向社會(huì)公有云/混合云轉(zhuǎn)移。謀求更高效率、更低成本、更及時(shí)服務(wù)和更安全環(huán)境的云平臺(tái)托管，是當(dāng)今信息化系統(tǒng)服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)。尋求廣泛的服務(wù)托管、安全托管和運(yùn)維托管是大勢(shì)所趨。
1.3 天津市教育數(shù)據(jù)資源中心的現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)“十一五”、“十二五”兩期建設(shè)，隨著信息中心工作的不斷發(fā)展，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量比“十一五”翻了兩番，運(yùn)維工作量更是翻了數(shù)番，這對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員的安全運(yùn)維能力也提出了前所未有的高要求。目前，中心機(jī)房和工大機(jī)房的承載能力已接近飽和，結(jié)合國(guó)際和國(guó)內(nèi)信息化的發(fā)展趨勢(shì)看，未來(lái)單靠單個(gè)IDC數(shù)據(jù)中心已經(jīng)難以滿足未來(lái)天津市教育信息化發(fā)展需求。參照中央電教館等云平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)維模式，我市教育信息化的發(fā)展迫切需要社會(huì)上有實(shí)力的企業(yè)建設(shè)的混合云解決方案，需要更加專業(yè)的團(tuán)隊(duì)，協(xié)助完成“十三五”各類海量資源類系統(tǒng)的承載工作，進(jìn)一步助力我市教育系信息化工作上一個(gè)新臺(tái)階。
2 項(xiàng)目目標(biāo)及分項(xiàng)需求
2.1 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)
本方案擬建設(shè)如下混合云模式：即由天津市教委教育信息化管理中心IDC機(jī)房構(gòu)建未來(lái)各類系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)和數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)平臺(tái)，由公有云企業(yè)提供公有云業(yè)務(wù)承載空間，負(fù)責(zé)提供海量視頻和圖片文件優(yōu)化存儲(chǔ)、對(duì)外、信息安全和數(shù)據(jù)災(zāi)備服務(wù)。公有云服務(wù)提供商需提供不少于三個(gè)異地災(zāi)難備份數(shù)據(jù)中心，提供24小時(shí)不間斷同步和異步災(zāi)備服務(wù)。
2.2 云平臺(tái)服務(wù)需求
云平臺(tái)提供方應(yīng)該參照本需求，提供整體的云平臺(tái)解決方案，包含云主機(jī)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、簡(jiǎn)單緩存服務(wù)、負(fù)載均衡、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、對(duì)象存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)、多媒體平臺(tái)服務(wù)、云安全服務(wù)、帶寬等方面。
相關(guān)術(shù)語(yǔ)如下解釋：
云主機(jī)：是一種簡(jiǎn)單高效、安全可靠、處理能力可彈性伸縮的計(jì)算服務(wù)。用戶無(wú)需提前購(gòu)買硬件，即可迅速創(chuàng)建或釋放任意多臺(tái)云服務(wù)器，有效降低IT成 本，提升運(yùn)維效率，為用戶快速構(gòu)建穩(wěn)定可靠的應(yīng)用，降低網(wǎng)絡(luò)規(guī)模計(jì)算的難度，使用戶更專注于核心業(yè)務(wù)創(chuàng)新
非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)中的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，通常情況下指支持NoSQL的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)或者云數(shù)據(jù)庫(kù)，提供高效、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)檢索服務(wù)。
大數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)：通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、變形、分析等過(guò)程，結(jié)合公有云分布式并行計(jì)算集群、機(jī)器學(xué)習(xí)集群、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)聯(lián)機(jī)分析集群實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能推薦、應(yīng)用定制開(kāi)發(fā)、在線報(bào)表等需求。
3 項(xiàng)目建設(shè)技術(shù)路線及實(shí)現(xiàn)手段
3.1 公有云平臺(tái)技術(shù)路線及實(shí)現(xiàn)
公有云廠商核心基礎(chǔ)架構(gòu)需具備10年以上的技術(shù)積累，需有上萬(wàn)名國(guó)內(nèi)頂尖技術(shù)專家，并具有多款國(guó)內(nèi)領(lǐng)先互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)。公有云廠商需在數(shù)據(jù)中心技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，安全技術(shù)，分布式存儲(chǔ)技術(shù)，大數(shù)據(jù)處理能力方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)，形成了領(lǐng)先的技術(shù)能力和平臺(tái)。
3.2 上線安檢服務(wù)技術(shù)路線及實(shí)現(xiàn)
根據(jù)上線安檢服務(wù)需求內(nèi)容，制定內(nèi)容檢查清單，逐一進(jìn)行核對(duì)和檢查，確保系統(tǒng)正常上線。
3.3 多網(wǎng)絡(luò)帶寬服務(wù)、CDN服務(wù)技術(shù)路線及實(shí)現(xiàn)
當(dāng)用戶訪問(wèn)天津教委云平臺(tái)時(shí)，瀏覽器將DNS域名解析請(qǐng)求發(fā)至本地DNS，本地DNS如果有緩存結(jié)果就直接返回IP，否則解析請(qǐng)求最終會(huì)到達(dá)CDNDNS服務(wù)器，它會(huì)根據(jù)本地DNS IP返回一個(gè)離用戶最近的CDN邊緣節(jié)點(diǎn)的IP給用戶。
4 項(xiàng)目部署與實(shí)施
項(xiàng)目建設(shè)、系統(tǒng)部署和實(shí)施的具體時(shí)間安排如表1。
5 驗(yàn)收指標(biāo)
驗(yàn)收的內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：
（1）驗(yàn)收內(nèi)容一般包括軟件驗(yàn)收（按功能要求的可執(zhí)行軟件、開(kāi)發(fā)計(jì)劃文檔、 詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔、質(zhì)量保證計(jì)劃、設(shè)備相應(yīng)附件、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行等）；
（2）驗(yàn)收評(píng)測(cè)工作主要包括：文檔分析、方案制定、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、問(wèn)題單提交、測(cè)試報(bào)告；
篇11
南京中車浦鎮(zhèn)海泰制動(dòng)設(shè)備有限公司是主要從事鐵路客車、動(dòng)車組、城市軌道交通設(shè)備制動(dòng)系統(tǒng)及其零部件和試驗(yàn)裝置的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售、修理、租賃及技術(shù)咨詢、試驗(yàn)檢測(cè)和技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)公司。公司現(xiàn)有數(shù)十臺(tái)各類非標(biāo)設(shè)備用于產(chǎn)品的出廠試驗(yàn)，每臺(tái)設(shè)備的試驗(yàn)類型、試驗(yàn)參數(shù)規(guī)格以及試驗(yàn)報(bào)告都不相同。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的目的就是需要將這些非標(biāo)設(shè)備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一上傳存儲(chǔ)，并提供統(tǒng)一的查詢以及分析，使管理者或相關(guān)人員能迅速知曉產(chǎn)品性能參數(shù)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，了解產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程的結(jié)果，實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品試驗(yàn)過(guò)程，對(duì)階段性產(chǎn)品試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行SPC分析。科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的異常趨勢(shì)提出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過(guò)程的穩(wěn)定，從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。
1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu)包括三個(gè)部分：基于C/S的試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用配置系統(tǒng) + 數(shù)據(jù)上傳適配器中間件 + 基于B/S的試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，如圖1所示。
C/S的應(yīng)用配置系統(tǒng)完成對(duì)不同類型試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用配置，配置內(nèi)容包括試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)子項(xiàng)內(nèi)容定義；試驗(yàn)子項(xiàng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)定義；試驗(yàn)子項(xiàng)的數(shù)據(jù)字典定義；試驗(yàn)子項(xiàng)的規(guī)格值定義；試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)報(bào)告單的報(bào)表格式及數(shù)據(jù)源定義。
數(shù)據(jù)上傳適配器接口基于配置數(shù)據(jù)庫(kù)中的配置實(shí)現(xiàn)將不同類型的試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳并存儲(chǔ)。
B/S試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)基于配置數(shù)據(jù)庫(kù)的配置，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型的試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示以及分析。
2 數(shù)據(jù)上傳接口設(shè)計(jì)
在試驗(yàn)過(guò)程中，每完成一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，則將當(dāng)前試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)結(jié)果信息和參數(shù)信息通過(guò)調(diào)用Web Service接口上傳并轉(zhuǎn)儲(chǔ)至服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)中（如果遇到服務(wù)器故障的情況下數(shù)據(jù)本地保存）。
本地試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳采用windows消息隊(duì)列方式。原理如圖2所示。
3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)表顯示設(shè)計(jì)
由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)需要顯示不同試驗(yàn)平臺(tái)下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)表。在設(shè)計(jì)中需要根據(jù)不同類型的試驗(yàn)臺(tái)定義報(bào)表顯示模版，定義模版中的數(shù)據(jù)源，最后將模版和數(shù)據(jù)源進(jìn)行綁定并進(jìn)行顯示。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
基于XML定義報(bào)表模版對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)源。XML文檔格式設(shè)計(jì)如下：
4 結(jié)語(yǔ)
篇12
氣象災(zāi)害是影響農(nóng)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要障礙。為減小氣象災(zāi)害為國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的損失，提高氣象預(yù)警能力，各地都根據(jù)自身情況建立了氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)。利用該系統(tǒng)收集的全面的、系統(tǒng)的氣象信息，氣象工作人員可以對(duì)氣象災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展情況進(jìn)行準(zhǔn)確分析，并根據(jù)分析結(jié)果科學(xué)制定各種防災(zāi)滅災(zāi)決策，以幫助減小氣象災(zāi)害所帶來(lái)的損失。
隨著業(yè)務(wù)的深入，科技的發(fā)展，氣象預(yù)警對(duì)氣象災(zāi)情信息的要求從基本的文字信息、災(zāi)害信息擴(kuò)展到受災(zāi)時(shí)間地點(diǎn)信息、受災(zāi)程度信息、受災(zāi)空間屬性信息等多個(gè)方面。因此設(shè)計(jì)一個(gè)能夠滿足使用需求的氣象災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫(kù)顯得更加重要。
1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)要求分析
為滿足氣象災(zāi)情信息評(píng)估，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該具有如下幾方面的功能。首先是，數(shù)據(jù)精細(xì)化。為保證后續(xù)信息分析的精確度和細(xì)化度，在數(shù)據(jù)分類和邏輯構(gòu)成上應(yīng)該進(jìn)行細(xì)分。其次是GIS化。空間屬性信息已經(jīng)成為當(dāng)前氣象災(zāi)情信息的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置，將數(shù)據(jù)庫(kù)信息GIS化可以為數(shù)據(jù)應(yīng)用和決策制定提供有力支撐。再次是規(guī)范化。規(guī)范準(zhǔn)確的災(zāi)情信息可以充分滿足災(zāi)情評(píng)估和減災(zāi)防災(zāi)的工作需求。最后是可擴(kuò)展性。為方便后續(xù)擴(kuò)容需求和多樣化的數(shù)據(jù)分析需求，該數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該在結(jié)構(gòu)上具有一定的可擴(kuò)展性。本文就基于SQL Server的氣象災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。
2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方案
2.1 災(zāi)情信息表
對(duì)災(zāi)情數(shù)據(jù)進(jìn)行信息分類是一項(xiàng)非常重要的過(guò)程，適當(dāng)?shù)姆诸惪梢院?jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精確分析。具體來(lái)說(shuō)，災(zāi)情數(shù)據(jù)分為兩部分，一部分是過(guò)程信息表，一部分是災(zāi)情信息表。其中，過(guò)程信息表用來(lái)記錄災(zāi)害天氣發(fā)生過(guò)程中的災(zāi)害信息，這部分記錄是災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)；災(zāi)情信息表是受災(zāi)后的災(zāi)情詳細(xì)信息記錄，如災(zāi)害強(qiáng)度、災(zāi)害損失、災(zāi)害原因等。兩部分在數(shù)據(jù)使用方面體現(xiàn)為一對(duì)多關(guān)系，即一次災(zāi)害過(guò)程對(duì)應(yīng)著多個(gè)災(zāi)情信息記錄。
災(zāi)情信息表是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心，其結(jié)構(gòu)是否科學(xué)合理決定了后續(xù)災(zāi)情分析的準(zhǔn)確程度。為滿足分析需求，通常災(zāi)情詳細(xì)信息表的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)字段可分為災(zāi)情起因信息、基本信息、空間屬性信息、災(zāi)害帶來(lái)的損失信息、后期影響信息等幾部分。
2.2 災(zāi)情的協(xié)同通報(bào)信息結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)庫(kù)的建立不僅僅用于記錄，還應(yīng)該具有聯(lián)網(wǎng)通報(bào)的功能，通過(guò)該功能可以實(shí)現(xiàn)信息的聯(lián)網(wǎng)分析和總結(jié)，提高災(zāi)情通報(bào)的實(shí)時(shí)性和系統(tǒng)使用效率，減少或者避免重復(fù)工作所帶來(lái)的人力資源浪費(fèi)。
該部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)為，在災(zāi)情協(xié)同錄入界面，輔助錄入人員可以將災(zāi)情數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)收集整理后進(jìn)行錄入，然后利用協(xié)同通報(bào)系統(tǒng)將信息上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)端并將該部分?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)記為待審核數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)工作人員的審核和評(píng)定后，若該數(shù)據(jù)錄入準(zhǔn)確且具有唯一性，則取消待審核狀態(tài)，轉(zhuǎn)為災(zāi)情詳細(xì)信息數(shù)據(jù)，為后續(xù)上報(bào)或者災(zāi)情分析評(píng)估等提供數(shù)據(jù)支持。該部分的信息需要進(jìn)行單獨(dú)存放，以免與災(zāi)情信息表產(chǎn)生混淆。
2.3 災(zāi)情評(píng)估信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
災(zāi)情根據(jù)災(zāi)害特點(diǎn)和災(zāi)害原因可以分為多種類別，如自然災(zāi)害和人為災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害和天氣災(zāi)害等。不同的災(zāi)害收集方式和評(píng)估方式均有所不同，因此在數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)中如何合理制定災(zāi)害信息采集分析表對(duì)應(yīng)用災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行災(zāi)情評(píng)估具有重要作用。
該部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該按照如下方式進(jìn)行構(gòu)建。首先建立災(zāi)情分類數(shù)據(jù)庫(kù)，不同災(zāi)情與對(duì)應(yīng)災(zāi)情描述之間進(jìn)行特征關(guān)聯(lián)，同類型災(zāi)害進(jìn)行細(xì)分和歸類。然后根據(jù)災(zāi)情特征建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，便于數(shù)據(jù)錄入和災(zāi)害評(píng)估。
2.4 輔助數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)
為提高系統(tǒng)的應(yīng)用性能，可以增設(shè)部分輔助數(shù)據(jù)表作為災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)的補(bǔ)充。利用該表可以進(jìn)行新災(zāi)情的自定義等，增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的可擴(kuò)展性。同樣輔助表還具有區(qū)域記錄功能，通過(guò)對(duì)受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行記錄，可以提高災(zāi)情地理分布的精確度，增強(qiáng)局部預(yù)警能力。
3 基于災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)的災(zāi)害評(píng)估技術(shù)分析
在建立氣象災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上結(jié)合使用GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、WEB技術(shù)等，可以保證對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的充分利用，實(shí)現(xiàn)災(zāi)情的精確評(píng)估，減少災(zāi)害帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
3.1 災(zāi)情統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)
對(duì)災(zāi)情進(jìn)行記錄的主要目的在于利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，根據(jù)報(bào)表制定防災(zāi)決策，或者指導(dǎo)今后的災(zāi)情預(yù)警等。該技術(shù)生成的統(tǒng)計(jì)報(bào)表可以用于存儲(chǔ)或檢索。其中，檢索功能可以進(jìn)行要素關(guān)聯(lián)檢索、條件檢索、影響檢索等。通過(guò)進(jìn)行細(xì)分檢索和信息對(duì)比，可以方便的實(shí)現(xiàn)災(zāi)害評(píng)估。
3.2 可視化分布圖顯示技術(shù)
在對(duì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行限定檢索后，可以獲得相關(guān)災(zāi)情信息和氣象數(shù)據(jù)。結(jié)合使用可視化技術(shù)等，可以根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量生成要素分布圖。如災(zāi)情分布圖、災(zāi)害損失分布圖等。這些分布圖可以直觀、便捷的實(shí)現(xiàn)天氣和災(zāi)情的關(guān)聯(lián)，突出災(zāi)害易發(fā)點(diǎn)，為不同天氣下的災(zāi)害預(yù)防工作提供理論依據(jù)。
3.3 災(zāi)害防御對(duì)策技術(shù)
災(zāi)害防御對(duì)策技術(shù)主要是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)各要素的影響程度調(diào)用對(duì)應(yīng)的防御對(duì)策信息以供氣象工作人員參考。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行收集、整理和歸類，并根據(jù)災(zāi)害程度制作成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，進(jìn)而將該數(shù)據(jù)庫(kù)與災(zāi)害信息庫(kù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
4 總結(jié)
該系統(tǒng)為氣象工作人員提供了一個(gè)適當(dāng)?shù)摹⒉僮骱?jiǎn)便的信息平臺(tái)，利用該平臺(tái)，氣象工作人員可以對(duì)特定災(zāi)害、特定時(shí)間、特定地點(diǎn)的氣象災(zāi)害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。基于數(shù)據(jù)庫(kù)的氣象災(zāi)情信息統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)還能夠方便的與其他相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享，便于向氣象災(zāi)害潛在覆蓋用戶提供預(yù)測(cè)信息。綜上所述，氣象 災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫(kù)具有廣泛的應(yīng)用空間，并對(duì)現(xiàn)實(shí)工作具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
[1]吳亞玲，吳佳銀，曾峰.深圳市氣象災(zāi)情信息數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].廣東氣象，2010，32（3）.
篇13
Stock Analysis System Design Based On Data Mining
Zheng Xiajun,Xu Xianwen
(Fuzhou University Software Institute,Fuzhou350108,China)
Abstract:As the stock market data of large and complex,making effective data analysis of the stock when we need more accurate data for our services,market data based on the above characteristics,using data mining techniques for the calculation of the stock market trend is in line with practical,the BP neural network algorithm based on the stock analysis system design.
Keywords:Data mining;Neural network algorithm;Stock analysis
一、前言
股市數(shù)據(jù)的分析對(duì)掌握股市趨勢(shì)具有戰(zhàn)略意義，所以一直以來(lái)很多研究機(jī)構(gòu)對(duì)股市數(shù)據(jù)非常重視，因?yàn)閿?shù)據(jù)量比較大，信息之間的關(guān)聯(lián)度錯(cuò)中復(fù)雜，所以選擇一個(gè)合適的算法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘工作是首要任務(wù)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具備大型數(shù)據(jù)分析處理的能力，具體是建立一個(gè)包含輸入層、隱含層和輸出層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以后結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提取我們需要的指標(biāo)如KD、MACD、RIS等引入模型，通過(guò)這些數(shù)據(jù)的顯示，我們可以對(duì)股市大體趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
二、設(shè)計(jì)方案依據(jù)
所有股票分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的都是為了給客戶提供一個(gè)具有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)，那么基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型提供了一種很有效的方法，基于它的三層模型即：數(shù)據(jù)層、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型層以及用戶界面層，數(shù)據(jù)層其實(shí)對(duì)數(shù)據(jù)日志進(jìn)行處理后形成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，海量的股票數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)挖掘后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)模式發(fā)現(xiàn)和保存，股票的模式發(fā)現(xiàn)是通過(guò)構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要完成構(gòu)建和保存這兩大功能，完成滿足用戶需求的網(wǎng)絡(luò)模型，這樣才能提取真正有價(jià)值的數(shù)據(jù)。建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型后，通過(guò)圖形化的方式把用戶界面層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和用戶需求的規(guī)則模式顯示出來(lái)，作為股市預(yù)測(cè)的輔助信息。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是從客戶需求的角度出發(fā)，因此在數(shù)據(jù)庫(kù)必須設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)類型豐富的模型來(lái)供用戶選擇，而豐富的用戶模型的構(gòu)建又是誰(shuí)通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行處理的，在此之前還必須對(duì)海量的股票數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這就是整個(gè)系統(tǒng)三層模型的工作，下面具體來(lái)介紹三層模型：
（一）數(shù)據(jù)層。完整的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)包括下面幾個(gè)重要環(huán)節(jié)：一、數(shù)據(jù)庫(kù)，它是由數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)組成的或者包含其他信息的一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)列表以及包含其他內(nèi)容的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)組成，通過(guò)數(shù)據(jù)清理和集成來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的初步處理。二、數(shù)據(jù)挖掘請(qǐng)求由用戶發(fā)出到服務(wù)器后，服務(wù)器讀取相關(guān)的數(shù)據(jù)后形成完整的數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)服務(wù)器。三、知識(shí)庫(kù)：所謂的知識(shí)庫(kù)就是存放數(shù)據(jù)挖掘要求的領(lǐng)域知識(shí)，這些知識(shí)的用處是指導(dǎo)數(shù)據(jù)挖掘搜索的方向，另一反面用于幫助數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果的評(píng)估，最簡(jiǎn)單的用戶定義的閥值就是數(shù)據(jù)挖掘中使用的知識(shí)。四、數(shù)據(jù)挖掘引擎：數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的定性歸納、關(guān)聯(lián)分析、分類、歸納、進(jìn)化以及偏差分計(jì)算等挖掘功能等一系列的功能都是通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘引擎完成的。五、模式評(píng)估模塊：該模塊的建立的目的是輔助數(shù)據(jù)挖掘模塊形成更加有意義的知識(shí)模塊，確立相關(guān)的趣味標(biāo)準(zhǔn)，該模塊是否能和數(shù)據(jù)挖掘模塊有機(jī)的結(jié)合，看其所對(duì)應(yīng)的模式中所包含的數(shù)據(jù)類型是否匹配，目的是盡量讓數(shù)據(jù)挖掘算法和知識(shí)評(píng)估有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。六、可視化界面：數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和用戶的交流勢(shì)必需要一個(gè)操作顯示界面來(lái)完成，首先用戶可以使用該界面將自己需要的挖掘數(shù)據(jù)類型傳遞給挖掘系統(tǒng)，然后獲取數(shù)據(jù)挖掘后相關(guān)聯(lián)的知識(shí)；然后系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)處理后向用戶展示以及解釋整個(gè)數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中的結(jié)果和中間結(jié)果；下一步，用戶也可以選擇對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象內(nèi)容和數(shù)據(jù)定義模式的數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)多種形式展示挖掘出的模式知識(shí)。（二）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層的采取的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具備下列四個(gè)特征：一、非線性：自然界最普遍的關(guān)系是非線性關(guān)系，人大腦的智慧活動(dòng)就是一種非線性活動(dòng)現(xiàn)象的體現(xiàn)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作永遠(yuǎn)處于激活或抑制二種不用的狀態(tài)，在數(shù)學(xué)上這種行為被稱為一種非線性關(guān)系，神經(jīng)元構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)具有閥值，這樣優(yōu)化了容錯(cuò)性和存儲(chǔ)空間。二、非局限性：完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常具備多個(gè)神經(jīng)元錯(cuò)中復(fù)雜的聯(lián)系，因?yàn)橐粋€(gè)整體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅具備單個(gè)神經(jīng)元的功能，而且還具備單元之間相互的作用即數(shù)據(jù)相互傳遞、分析，這樣就能模擬大腦的完整的思維過(guò)程，其中聯(lián)系記憶的過(guò)程就是非常典型的非局限性的典型例子。三、非常定性：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是具備自適應(yīng)性、自組織性以及自學(xué)習(xí)的能力，這樣神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以不斷處理很多不同的信息，另外非線性動(dòng)力系統(tǒng)本身也在處理信息的時(shí)候不聽(tīng)的變化，通常可以用迭代模型來(lái)描述動(dòng)力系統(tǒng)的活動(dòng)過(guò)程。四、非凸性：每個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)化方向，被某一個(gè)特定條件下的狀態(tài)函數(shù)決定著，如常見(jiàn)的能量函數(shù)，系統(tǒng)在比較穩(wěn)定的情況下對(duì)應(yīng)的是能量函數(shù)的極值，而非凸性指的是這種包含多個(gè)極值的函數(shù)，這意味著系統(tǒng)具備多個(gè)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，那么系統(tǒng)演化將有多種狀態(tài)存在，所以我們選擇BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)預(yù)測(cè)和分析股票市場(chǎng)中的數(shù)據(jù)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是一種有監(jiān)督的學(xué)習(xí)算法，其主要思想是：輸入學(xué)習(xí)樣本，使用反向傳播算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和偏差進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整訓(xùn)練，使輸出的向量與期望向量盡可能地接近，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)輸出層的誤差平方和小于指定的誤差時(shí)訓(xùn)練完成，保存網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和偏差。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具備一種監(jiān)督學(xué)習(xí)的功能，主要的用途是在輸入學(xué)習(xí)樣本后，系統(tǒng)可以使用反向的傳播對(duì)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值及偏差進(jìn)行多次的整理恢復(fù)，這樣可以提高輸出向量和期望向量的相似度，當(dāng)滿足指定的誤差大于網(wǎng)絡(luò)輸出層誤差平方和時(shí)訓(xùn)練結(jié)束，最后保留神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和偏差。（三）用戶界面層。最后所有用戶需要的數(shù)據(jù)都必須通過(guò)圖形化的、有好的界面顯示出來(lái)，這樣才是一個(gè)完整的可以交互式的系統(tǒng)，用戶界面層是基于計(jì)算機(jī)圖形原理設(shè)計(jì)的，根據(jù)最后神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)浞绞絹?lái)結(jié)合用戶的需求規(guī)則來(lái)展示給用戶，這樣提供了用戶股票交易完整的信息。
四、結(jié)論
