大型软件（精选9篇）
大型软件 篇1
传统天线维护施工方案的制定,维护团队只能在施工现场展开图纸,用手比划进行方案讨论及大型机械的布置方式研究,存在很大的不确定因素;传统天线维护技能教学,靠老师傅施工过程中口传心授,培训方式局限性很大。本软件应用先进的三维技术,打破传统的现场施工模式及教学模式,将天线施工及教学场景在电脑中真实再现,便于施工方案、现场布置方案确定,极大地方便了天线教学工作。
1制作软件
本软件应用Pro E机械制图工具及3DS max三维动画制作、渲染工具,绘制各种天线施工及教学所要用到的三维图像。配合3D引擎技术,通过编写VSC#及JS程序,附加于三维图像上,实现三维图像的动画处理及事件处理,通过3D渲染技术,展现逼真的施工现场。
2 软件制作介绍
2.1 软件系统结构
本软件主要由登录界面、选择菜单、I型天线区演练、II型天线区演练、短波天线区演练、天线馈线区、中波I型抢修演练、中波II型抢修演练、短波天馈线抢修演练、短波馈线绝缘子抢修演练、编插钢丝绳演练及网络设置功能等模块,如图1。
2.2 功能模块介绍
登录界面如图2,输入正确的密码,点击Enter按键。进入系统主菜单后,可以选择不同功能模块,如图3。
2.2.1 I型天线区演练模块
如图5,进入I型演练场地后,在窗口的右边为天线工具栏,窗口的下方为一组快捷键。使用者以第一人称形式浏览天线区,并在任意位置将工具栏中的工具拉出,进行模拟布场,从而打破了传统天线施工布置只能现场操作的局限性,真正实现随时随地、不花费人力物力达到同样的效果。II型天线区演练模块、短波天线区演练模块与I型相似,不再复述。
2.2.2 天线馈线演示
如图4,天线馈线是广播传输介质,进入此模块,可查看馈现分布情况并指导维护工作。
2.2.3 中波I型抢修模块
施工之前,需要到机房挂安全警示牌、桌牌、个人名牌等操作,防止机器开机,送电至工作位置导致人身安全事故。首先,操作键盘方向键走到机房警示牌柜并点击鼠标右键取牌,如图6。操作键盘方向键行至控制台和挂通地钩处,按住鼠标左键分别将安全警示桌牌、安全警示挂牌拖至正确位置,如图7、图8。
继续操作键盘方向键进入仓库,如图9,取通地钩,挂于传输天馈线上,如图10,预防机器意外开机导致传输馈线带电,强电流可通过此通地钩引入地下,避免危害人身安全。
2.2.4 短波馈线绝缘子抢修
短波天线采用了大量的绝缘子,由于户外条件差,容易遭受台风、冰冻天气、冰雹等恶劣气候影响而断裂。本功能模块针对此问题设计,提高维修人员抢修故障熟练程度。
短波抢修施工,一般采用两台卷扬机,带动两钢丝绳,将吊斗升到空中工作位置进行施工。施工之前,需要到机房挂安全警示牌、个人名牌,到仓库取通地钩,挂于传输馈线上,与上述相似,不再复述。进入抢修现场,如图11。依次安放钢丝绳套、滑轮、吊斗、卷扬机,如图12、图13。准备工作完毕,操作屏幕下方的快捷按键,如图14,控制两台卷扬机升降,将吊斗提升到任意位置进行抢修工作,如图15。当吊斗到达指定位置高度后,从右侧工具栏中拖取葫芦、新绝缘子等工具,完成对故障的修复,如图16。
2.2.5 短波天馈线抢修
短波传输馈线由大量绝缘子承担绝缘和机械固定作用,当绝缘子因不可抗因素出现断裂时,会造成功率信号传输中断,影响安全播音。本功能提高了应对故障抢修的熟练程度。
如图17,拖动抢修现场右侧工具栏中的工具,分别安装好梯子、绳套、葫芦等,按照软件提示操作鼠标左击葫芦手柄放出链条,钩住因故障掉落地面的馈线端子,在葫芦手柄上右击鼠标收回链条,使馈线被拉回原来位置,如图18。操作鼠标左键将工具栏中的新绝缘子拖至修复位置固定好,完成抢修过程。如图19。
2.2.6 编插钢丝绳演练模块
钢丝绳,广泛应用于广电、重型工业、海洋船泊、建筑施工等行业。在广电领域,分布有数量众多的重型铁塔,钢丝绳发挥了重要的作用。钢丝绳的编插操作,成为天线维护技能中不可或缺的一部分。传统教学中,一般为老师傅带领徒弟手把手教。教学时间短、编插步骤复杂、编插绳油腻、编插费时费力,成为掌握编插技能的瓶径。本模块采用三维技术,将编插过程软件化,使编插过程更形象化,学习更为便利,尚属国内首创。如图20,通过选择正确的编插位置及编插钢丝芯,完成钢丝绳编插过程。
2.2.7 网络功能
广电天线维护一般为团队作业。团队协同作业演练,为本软件的重点功能之一。如图21,可以设置建立服务器,或者输入远程服务器IP地址及端口号,实现联网协同作业。联网成功后,即可实现多人联合演练。如图22,为多人联合布场功能。天线施工模拟现场大,人员涣散,本软件开发了对讲机功能,可实现网络通讯功能,便于现场指挥,统一行动。
3 软件制作碰到的问题及其解决
软件制作过程碰到诸多困难,从细节上总结,问题有:葫芦收发链条、钢丝绳模型制作及其编插操作、卷扬机的伸缩动作等许多仿真动作尚属首创,没有成功案例可以借鉴,靠一点点编写、调试底层驱动代码解决;大模型一次性导入会出现图像属性与三维引擎不兼容的问题,采取分步导入,逐个解决不兼容问题;项目越做越大,电脑运行越慢,采取升级电脑硬件及图形算法优化的解决办法。从宏观上总结,问题有:开发采用的3D引擎不成熟、开发平台不成熟而进行多次平台更换及频繁的项目整体搬迁修改,工作量巨大;项目具体功能需求并不明确,随着项目开发进度逐步确定项目需求;项目开发后期,源代码巨大,需要更规范的代码归档归类,防止程序运行混乱。
4 结论
项目开发过程中,得到了单位领导及同事们的大力支持,提出了很多改进建议,表示感谢。此项目经过两年多的开发及应用,获得国家新闻出版广电总局无线电台管理局科技进步奖二等奖的好成绩。大型铁塔天线维护辅助软件,给维护工作者提供一个虚拟真实的练习系统,通过使用本软件,对熟悉工作流程、提高维护技能、强化安全意识起到了很好作用。
大型软件 篇2
摘 要：复合型大型主机软件人才培养模式是一种全新的人才培养模式，大连交通大学软件学院(下称“软件学院”)经过几年的探索与实践，积累了丰富的人才培养经验并取得了诸多成果。本文主要论述了构建复合型大型主机软件人才培养模式的主要依据以及制定人才培养方案的指导原则，说明了开展复合型大型主机软件人才工作的运行体制，最后介绍了软件学院复合型人才培养模式的特色。
关键词：复合型；大型主机；人才培养
20XX年，软件学院成为IBM大型主机系统大学合作项目(IBM eServer zSeries University Program)的成员，与IBM公司共建大型主机教育的环境。软件学院结合自身复合型软件人才培养的优势，启动了复合型大型主机专业方向软件人才培养项目，目的是培养具有两个专业基本知识和能力，掌握现代化信息技术，综合素质高、知识结构新、适应能力强、创新空间大的复合型大型主机软件人才，以适应国家经济结构调整，服务区域经济，满足社会对人才的需求。
1 构建复合型人才培养模式的依据
1.1 政策基础
近年来，国家各级政府对复合型人才培养提出新的要求，给予新的政策。如：
20XX年，国务院《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》中指出：“鼓励有条件的高等院校设立软件学院，理工科院校的非计算机专业应设置软件应用课程，培养复合型人才”。
20XX年，国务院在《关于实施东北地区老工业基地振兴战略的若干意见》中指出：要大力开展多种形式和多层次的教育，“培养适应老工业基地优化升级需要的复合型人才和实用型人才”。
20XX年，信息产业部《信息产业“十一五”规划》中指出：“加强信息技术人才、管理人才、复合型人才的引进、培养”，通过高等学校等机构加强工程实用人才的培养。
20XX年，《辽宁省教育事业发展“十一五”规划》中指出：要“加强紧缺型本科人才培养基地、艺术类人才培养基地、复合型软件人才培养基地和国际商务型人才培养基地的建设”。
20XX年，《大连市人才开发“十一五”规划》中指出：大力“吸引大批高层次、高技能、复合型人才”是一项重大而紧迫的任务。
1.2 社会需求
20XX年起，我国企业信息化开始进入攻坚阶段。企业信息化的成功实施，需要一大批既懂专业知识又掌握信息技术的复合型人才。据统计，目前我国信息化复合型人才缺口正以每年100万以上的速度增长，复合型人才成为推动企业信息化发展的根本动力。同时，随着我国现代化建设的不断发展和改革开放的进一步深入，特别是在中国加入WTO以后，复合型人才的供需矛盾越发突出，像金融业、制造业和软件外包行业对既有行业背景知识又懂软件的复合型主机软件人才的需求迫切。
1.3 良好的.基础
为了适应信息时代各行业对软件人才的需求，软件学院贯彻落实国家、辽宁省和大连市“振兴东北老工业基地”、以信息化带动工业化、走新型工业化道路、发展软件产业等一系列指导方针，充分发挥在计算机学科及相关学科的优势，于20XX年在全国首创了“传统专业+软件工程”的五年制双专业复合型人才培养模式，现在已有包括机械工程及自动化+软件工程在内的13个专业进行了专业复合。
经过近五年的探索与实践，软件学院合理设置了复合专业所需要的通识基础教育平台；按照两个专业主干学科知识的相关性找准复合点，确定学科主干课程链，搭建双专业的学科基础平台，加强学科基础课程的相互支撑和合理渗透，促进课程内容的合理衔接；精心设计专业方向课程模块，力求使信息技术与传统专业的教学内容和教学过程有机融合。
软件学院五年制双专业复合型创新人才培养模式得到了教育部、国家外国专家局、辽宁省、大连市主要领导的充分肯定和大力支持。教育部部长周济、辽宁省副省长鲁昕、全国人大财经委副部长闻世震、大连市市长夏德仁、国家外国专家局副局长李兵、教育部评估专家等先后视察软件学院，对学院的办学理念、办学模式及办学特色给予高度评价。
以上这些说明了在软件学院实施复合型大型主机软件人才的培养是有需求的，是切实可行的，同时也有坚实的保障。
2 对复合型人才培养规律的认识
目前，对于复合型人才的定义有多种解释。经过深入的调研和论证，我们对复合型人才的理解是：具有多个专业(或学科)的基本理论、基本能力及综合素质高的人才。具体表征如下：
基本理论：基础扎实，知识面广；学科知识的融合、相互作用。
基本技能：综合能力强；具有创新能力；实践能力强；学习能力强。
综合素质：责任心和事业心强烈；团队合作精神强。
2.1 符合社会发展、经济建设对人才的需求
进入二十一世纪，我国的科技迅猛发展，经济快速增长，对人才需求逐年大幅增加，特别是急需一大批复合型大型主机软件人才。
2.2 符合高等教育发展观的要求
当前高等教育发展观的内涵可概括为：坚持以学生为本的理念；高等教育全面、协调、可持续发展；全面推进高等教育创新。复合型大型主机软件人才培养模式的创新是高等教育创新的重要内容。
2.3 实现多学科专业知识结合、交叉、融合
复合型大型主机软件人才培养适应了现代学科发展的规律。当代学科发展的趋势是既高度分化又高度综合，不同学科专业知识之间存在着内在的联系，相互支撑与渗透。复合型大型主机软件人才培养通过多学科专业的知识相互交叉、融合，形成新的知识，并成为新的思维方法和综合能力的萌发点，不仅有助于解决本学科、本专业的问题，更容易培养创造能力。
3 制定人才培养方案的指导原则
培养复合型大型主机软件人才，最重要的核心工作是能够针对不同专业的特点，制定出科学、合理、适应产业发展需求的人才培养方案。方案制定过程中，要注重把握主体性原则、协调性原则、超前性原则和社会需求原则。
主体性原则。在高等院校，教学活动的主体是教师，学习活动的主体是学生，要建立起两个主体间相互合作、协调互动的新型关系，发挥教师的主导作用，建构学生的学习主体地位，并把建构学生学习主体地位作为教育教学工作的主要目标。在设计复合型人才培养方案的各个环节时，都把学生的主体地位放到核心的位置来考虑。如加大学生选择专业方向和课程的自主权，由学生根据自身特点自己设计和学习课程；在学习方式上强调学生自主化，发挥学生的主动性；在实践环节上为学生提供充分的条件，鼓励学生主动参与，培养实践能力。
协调性原则。培养复合型人才是一项系统工程，因而在积极稳妥地进行人才培养模式的构建过程中，应强调培养模式与外部环境之间、模式各组成部分之间的协调发展，注重人才培养的整体效益，以系统的观点和方法深入细致地抓好教学工作。人才培养模式贯穿了整个培养过程，包括专业方向设置、教学计划和课程体系、教学组织、非教学培养途径等，它们组成了一个相互联系、相互制约的系统。在制定复合型人才培养方案时，要从模式组成的各个方面全盘考虑，协同发展，靠单一的实践活动和个别教学环节的改革是不能奏效的。
超前性原则。培养复合型人才是长期的、艰巨的任务，必须有超前意识，否则，人才的培养收不到好的效果。我国经济正处于转型期，市场对人才的需求不能完全体现出行业的发展趋势。如仅从某专业的一次性就业率较高就忽视对原有培养方案进行调整的话，那么这一方案的不适应性将随着转型期的结束凸显出来。因此，制定复合型人才培养方案应具有发展的眼光，超前预测未来人才需求，这样才能保证教育的整体效益，促进人才培养模式的完善。
社会需求原则。人才的涌现是一定时代的社会需要和社会发展条件综合作用的产物。复合型人才的培养必须建立在社会需要和社会发展条件的最佳结合点上。高等教育必须面对社会、面向实际，所培养出的人才应有明显的针对性、应用性、适应性及开拓性。在制定培养目标和措施时，必须正视社会对人才的需要，明确人才市场对专业人才需求的知识结构及规格，社会需要什么样的人才，教育就培养什么样的人才。
4 开展人才培养工作的运行体制
复合型大型主机软件人才培养方案的实施不仅关系到软件学院，还牵涉到工学、文学、管理学三个一级学科，六个相关专业。这六个专业分属于我校的管理学院、机械工程学院、交通运输工程学院以及外语学院。因此，开展复合型人才培养工作是一项复杂的系统工程，其中的学生管理、教学组织、质量保证是实施这一系统工程的三个关键点。
学校把这六个复合专业的学生按照一年级在学校的本部，二、三、四年级在软件学院，五年级又回到本部的时间段进行安排。在校本部的学生管理工作由相关的五个学院各自负责，在软件学院的学生管理工作由软件学院负责。软件学院设有学工部，拥有一支精干的专职辅导员队伍；设有教务部，负责学生在软件学院期间的教务、教材、考务、实验、学籍处理和教学任务分派等日常教学运行工作；设有IBM技术教研室，负责大型主机专业课程的设置和日常教学工作，同时负责学生课外科技活动的指导和实践工作。
复合型大型主机软件人才培养中的教学组织工作由学校教务处牵头，协调三个院系和软件学院共同完成教学任务。同时，选派软件工程专业和相关的六个专业的专家，共同组成复合型专业教学指导委员会。该委员会负责复合型大型主机软件人才培养方案的制定，并根据实施过程中反映出来的问题及时修订和调整培养方案，对教学工作进行指导和帮助。
为了保证人才培养的质量，除了建立领导听课制度外，我们还设立了教学督导组和评建创优检查组。这两个机构负责对教师的授课情况和学生的学习情况进行督促检查，检查结果将及时在相关范围内进行通报和处理――这就构成了实施复合型人才培养工作的质量保障体系。
5 人才培养特色
5.1 复合型大型主机人才培养模式
软件学院创新性地提出了“相关传统专业+大型主机专业”的复合型人才培养模式，培养综合素质高、知识结构新、创新空间大的社会急需的优秀人才。
由于大型主机主要应用于金融业、制造业和软件外包行业，所以我们将选取会计学+软件工程、市场营销+软件工程、机械工程及自动化+软件工程、交通工程+软件工程、英语+软件工程以及日语+软件工程6个专业与大型机专业进行复合。在复合专业培养方案的制定过程中，我们力求大型主机技术与相关专业的教学内容和过程有机结合，学生的参考学制设定为5年。
5.2 产、学、研相结合并引用社会资源办学的运行模式，培养实用型大型主机人才
作为IBM大型主机系统大学合作项目的成员，软件学院不断积极深入开展同IBM公司的合作，充分利用IBM公司雄厚的科研技术实力和影响力，将他们的先进技术和理念引入到课堂教学和科研工作中，取得了很好的效果。5.3 国际化大型主机人才培养模式
为打造国际化的大型主机软件人才，结合大连市软件产业以外包为主的特点，学院对全院学生强化日语、英语教学，同时积极开展国际合作办学和交流。目前，学院已经与包括早稻田大学在内的日本、美国、韩国等多个国家和地区的近20所高校和知名公司建立了长期合作关系。
6 总结
截止到目前，软件学院已经成功组建了2期主机方向班，共培养主机方向人才近500人次。同时，我们制定了
复合型大型主机软件人才的培养方案，并写入2007和2008版的培养计划中。从目前生源和社会需求来看，复合型大型主机人才在市场上受到了很大的欢迎。
大型火电机组能效预测软件开发 篇3
1 大型火电机组能效预测软件开发的理论基础
1.1 火电机组能效预测的统一物理模型
火电机组能效预测的统一物理模型是建立在能量守恒和质量守恒的基础上的, 只有物理模型满足这两个守恒, 在此基础之上所建立的数学模型才能也满足这两个守恒。建立统一物理模型的基本思想是:首先将原热力系统通过一定的映射规则, 映射成统一的、标准化拓扑结构, 然后将原热力系统中的汽水参数按一定的规则映射到该拓扑结构上, 这样就形成了火电机组能效预测的统一物理模型[2]。
物理模型中的映射规则包括:锅炉和汽轮机本体的映射规则;回热系统的映射规则和凝汽器的映射规则三个部分。
1.2 火电机组能效预测的数学模型
开发火电机组能效预测软件所用的数学模型是建立在统一物理模型的基础上的, 所用到的基本方程有:循环吸热量方程、汽轮机内功方程、汽水分布方程以及自适应结构变化的汽水分布方程。
在评价汽轮发电机组的热经济性时, 循环热效率是主要的评价指标之一, 其定义为汽轮机内功率和机组循环吸热量之比。本文建立的机组能效分析模型就是以循环热效率的相对变化量作为度量指标, 并在此将循环热效率简称为“能效”[3]。
2 大型火电机组能效预测软件开发
2.1 软件开发平台及设计流程
在Windows操作环境下, 以适用于任意多元组合扰动以及热力系统结构变化的机组能效分析模型为理论基础, 使用Math CAD软件进行大型火电机组能效预测软件的编制。Math CAD是由美国Mathsoft Inc公司开发, 主要功能包括数学计算、符号推演、绘制图形、动画制作、矩阵运算、概率统计和程序编写等。
利用Math CAD软件出色的数值和矩阵运算功能, 通过该软件自带的程序编辑器, 编写火电机组能效预测软件, 该程序可以模拟任意多元组合扰动后, 火电机组能效的变化情况。该软件的基本设计流程如图1所示。
2.2 程序的输入输出
在输入界面中输入扰动参数变化率时, 要根据机组实际的扰动情况以及各个扰动参数的变化情况输入扰动参数的变化率, 扰动参数变化率包括主汽压变化率、主汽温变化率、再热汽温变化率、抽汽压损变化率、加热器端差变化率以及辅助汽水流量变化率。
输出界面直接给出了扰动后机组能效的相对变化量, 也就是循环热效率的相对变化量, 同时也显示了扰动前和扰动后的循环热效率值, 通过输出界面, 用户可以直接读取预测结果。
3 大型火电机能效预测的结果与分析
对600MW机组THA工况下能效随广域性扰动因素, 包括主汽压、主汽温和再热气温, 以及局域性扰动因素, 包括辅助汽水流量、加热器端差和抽气压损的变化进行分析得出以下结论:
(1) 当广域性扰动参数增大, 可以使机组能效增大;反之, 若广域性扰动参数减小, 会降低机组的能效。
(2) 广域性扰动因素对能效的影响程度从高到低排序依次是:主汽温、再热汽温、主汽压。
4 结语
本文以多元组合扰动下的热力系统能效分析模型为理论基础, 使用Math CAD软件设计编制了大型火电机组能效预测软件, 该软件可以预测多元组合扰动下火电机组能效的变化方向及幅度。这为机组的运行、检修和机组改造提供了可靠的技术支持, 也为火电机组热经济性的定量分析计算提供了一种新的工具。
摘要：能效是评价汽轮机组的主要经济指标之一。以多元组合扰动下的热力系统能效分析模型为理论基础, 使用MathCAD软件设计编制了大型火电机组能效预测软件, 该软件可以预测多元组合扰动下火电机组能效的变化方向及幅度。这为机组的运行、检修和机组改造提供了可靠的技术支持, 也为火电机组热经济性的定量分析计算提供了一种新的工具。
关键词：火电机组,能效预测,多元组合扰动,热力系统,MathCAD
参考文献
[1]金毅.我国能源现状和面临的挑战以及低碳能源发展策略[J].中国电子商务, 2012:252.
[2]闫顺林.多元扰动下的热力系统能效分析模型及应用研究[D].北京:华北电力大学, 2011.
大型软件 篇4
一、MIS的基础是数据库
MIS系统包括硬件和软件两部分。MIS的软件，是由文档加程序组成的。它的文档，就是MIS的全部设计说明书。它的程序，就是MIS的全部算法加上相应的数据结构。MIS的算法无非是它的各种录入、修改、查询、处理、输出与菜单程序的算法。MIS的数据结构，主要是指数据库设计中的各种基本表。可以这么说，基本表是MIS的基础。数据库设计既是MIS开发中的重点，又是其难点。说它是重点，因为设计出一套好的基本表需要许多技巧。
MIS的发展是分阶段的，不同的阶段，对应不同的数据库。在MIS的初级（初始与扩展）阶段，对应的数据库为应用数据库。所谓应用数据库，就是针对某项具体的应用而设计的基本表的集合，这种数据库的设计、使用与维护均较容易。在MIS的中级（控制与集成）阶段，对应的数据库为主题数据库。所谓主题数据库，就是针对某方面的主题而设计的基本表的集合，它包括本主题范围内的所有应用项目，这种数据库的设计、使用与维护均较复杂。在MIS的高级（数据管理与成熟）阶段，对应的数据库为综合数据库。所谓综合数据库，就是针对某个大型企事业单位的综合管理信息系统而设计的基本表的集合，它包括本单位的所有主题，这种数据库的设计、使用与维护均很复杂，对设计者、用户与DBA的要求均很高。
二、数据库设计的一般方法
数据库设计分五大步，即数据库需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计与加载测试。需求分析的任务是将业务管理单证流转化为数据流，绘制出数据流程图DFD，并完成相应的数据字典，概念设计的任务是从DFD出发，识别实体及其相互关系，并绘制出实体关系图，即E-R图。逻辑设计的任务是从E-R图出发，确定各个实体及关系的具体属性。物理设计的任务是确定所有属性的类型、宽长与取值范围，设计出基本表的主键与外键，将所有表名与字段名英文化，完成相应的数据字典，在具体的DBMS环境上实现物理建库工作。加载测试工作贯穿于程序测试工作的全过程，整个录入、修改、查询、处理、输出工作，均可视为对数据库的加载测试工作。应该指出，大型数据库的设计不大可能一次顺利完成，上述五大步骤，很可能是一个不断迭代的过程，
三、基本表与其它表
MIS中的数据库是由一组基本表所组成的，一个实体可以用一张基本表来描述，一个复杂关系也可以用一张基本表来描述。所以，基本表可以代表一个实体，也可以代表一个关系。基本表中的字段，就是实体或关系的属性。基本表是存放基础数据的地方，这些基础数据具有五个基本性质。原子性，即表中的数据是元数据。演绎性，即由表中的数据可以生成系统所有的输出数据。稳定性，即表中的数据一次录入、多次使用、长期保存。
规范性，即表中的数据满足第三范式。客观性，即表中的数据是客观存在的数据，不是主观想象中的数据。
MIS中的表除了基本表之外，还有一些非基本表，如代码表、中间表、临时表与虚表（视图），它们不属于数据库的内容，但均以表的形式出现，为数据的录入、查询、处理、输出提供方便。利用基本表的五个性质，很容易区分基本表与非基本表。非基本表的设计是不难的，基本表的设计是较难的，MIS中的数据库设计，主要是指基本表的设计。
四、数据库的设计技巧
数据库设计中有两个难点，一是如何处理多对多的关系，二是如何设计主键。处理多对多的关系的办法为：将一个多对多的关系分解为一个一对多的关系加上另一个多对一的关系。例如，若两个表之间存在多对多的关系，就在它俩之间增加一个表，该表的字段中至少要包括前两个表的主键在内。这样，就将一个多对多的关系转化为两个一对多的关系了。
在基本表中，主键是记录的唯一标识。一般而言，主键是为索引文件或表间连接服务的。它对用户不透明，只提供给程序员使用。因此，主键的取值最好为一串无物理意义的数值，且由程序自动加1来实现。主键是一个永久为非空的字段，一旦产生，便不能修改，但可以被拷贝。通过拷贝，这个表的主键可作为那个表的外键。要设计好数据库，除了克服以上两个难点之外，还应遵循下列原则：即基本表的个数越少越好；主键的个数越少越好；字段的个数越少越好。
五、MIS的开发模式
结合我国的特点，大型MIS的开发与大型数据库的设计，均应分为两个层次，即内核层与外壳层。内核层对应法治，设计上讲究通用性。外壳层对应人治，设计上讲究专用性。随着中国经济与世界经济接轨进程的发展，MIS的内核层将逐步扩大，外壳层将逐步缩小，通用性将逐步增强。
大型软件 篇5
C4ISR是涉及到指挥控制、情报侦察、预警探测、通信导航、电子对抗、综合保障以及作战人员等多要素的复杂电子信息系统。由于系统组成复杂、设备异构、分布广域、系统间信息交互频繁等特点,对系统的实时性、互操作性、协同性和可靠性等提出了更高的要求,导致系统设计和开发成为一项艰巨的任务。
在C4ISR 系统设计和开发过程中,体系结构起着重要作用,它是保障系统之间可集成和可互操作的关键,也是系统顶层设计与开发的有效方法和指导系统进行演化的有效途径。体系结构技术和方法已经成为美军作战概念研究、体系构建、系统分析、设计、验证、能力评估和采办决策等重要手段,有力支持了军队转型和信息化装备体系的建设[1]。
1 系统结构总体设计
1.1 体系结构定义
体系结构是系统各部件的结构、它们之间的关系以及制约它们设计和随时间演化的原则和指南。综合电子信息体系结构是一个抽象的概念,一个特定电子信息系统的体系结构需要通过它的体系结构描述才能表现出来并为人所知。
体系结构框架是综合电子信息系统体系结构描述的规范,为理解、比较和集成体系结构提供统一标准。美军从1996年开始相继制定了多个版本的C4ISR体系结构框架和美国国防部(Department of Defense,DOD)体系结构框架,推出了综合电子信息系统一体化技术体系结构,定义了综合电子信息系统技术参考模型和各层采用协议标准[2]。
1.2 大型电子信息系统特点
大型综合电子信息系统研制是一项规模庞大的系统工程,具有以下特点:
① 接入的情报信源多,来自陆、海、空、天、电多种传感器,种类繁多、数据量大;
② 情报处理差异性大,既有实时性的以雷达航迹为主的态势情报处理,也有以图像和文字情报为主的目标情报处理和情报整编处理;
③ 不同形式情报信息关联性强,态势情报、目标情报和动向情报虽然处理模型各异,但在情报内容上有关联性,需要信息共享和综合印证;
④ 需要充分兼容已有系统成果,导致系统在操作系统(Linux,Windows)、平台与程序语言方面(VC,Java,C等)存在着多样性。
因此系统软件架构设计技术是系统研制首先要解决的关键技术,需要搭建一个兼容性、开放性的系统平台架构,以解决系统在需求变化适应性、异类信息处理耦合性、信息共享便捷性以及软件部署灵活性等技术难题,提高系统的可靠性和扩展性。
2 系统软件体系结构总体设计
针对系统设计所面临的问题,采用分层与面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture ,SOA)相结合的体系结构,以解决系统中在操作系统、平台与程序语言方面的跨平台调用等兼容性问题和系统集成问题;采用工作流中间件技术、持久化访问技术,以应对用户业务流程的可变性问题;采用持久化访问技术以及基于消息中间件的订制/推送技术,以解决不同形式情报信息的共享与异类信息处理之间的松耦合问题。
情报应用层处于模型的顶层,实现系统客户与系统交互,系统中大部分功能由情报应用层来体现。情报应用层存在2类构件:① 用户业务处理界面,包括一些窗体,接收用户输入,并从业务服务子层提取信息,将信息以各种方式展现;② 用于维护某些处理过程的用户信息的构件,以及工具类构件,如数据库管理、系统管理等。
服务层中的业务服务子层集中了系统各种业务服务逻辑,包括态势、情报整编应用和接收分发应用,处理系统中各类业务规则。系统中大部分对处理能力的要求及其他非功能性的要求均由该层实现。该层接收情报应用层发来的请求,按照确定的业务规则,由相应的服务构件进行处理,并将结果提交情报应用层;负责本系统与外系统的接口,完成与外部系统的交互。
服务层中的基础服务子层提供了对系统中基础服务的支持,包括地理信息系统服务、通信服务、文电服务和密码服务等。
服务层中的核心服务子层提供了工作流管理、公共订制推送和持久化对象访问服务。工作流管理中的工作流引擎用以维持整个系统级的业务流程运行;订制/公用信息推送中的信息发布服务/数据搜索为各业务分系统共享其他分系统业务数据及基础情报数据提供了实现机制;持久化对象访问服务为系统中各个应用(程序)访问系统的数据库数据及其他文件数据提供实现机制。
数据资源层包括系统的各种业务数据与工作数据,还隐含包括了数据库管理系统及其访问接口。
3 系统软件体系结构关键技术
3.1 分层与SOA相结合的体系结构
在对用户需求进行详细分析、试验验证的基础上,采用基于核心服务引擎的分层体系结构与SOA相结合的软件体系结构作为设计和实现系统的指导思想,如图1所示。开放的SOA架构一方面可以屏蔽不同开发商采用不同开发语言,实现业务服务和数据服务的统一调用和系统集成,另一方面能更好地将不同系统提供的业务服务进行管理。
系统选用IBM的WebsphereND、InforBus/Q来构建系统的SOA架构,以实现态势、整编、目标各主要应用分系统之间数据共享模式的统一和业务服务的统一组织调度。
WebsphereND的负载均衡能力允许在同一时刻有多个实例运行,处理并发用户请求。系统开发之初就考虑了组件的重用,因此,无论Java、.Net或打包应用都可以通过web服务进行服务的组织和调度,实现了系统的协同工作,使其达到复用度高和扩充性好,并尽可能利用已有资源的目的。采用消息总线InforBus/Q实现内部的消息交换,实时态势订制推送服务负责消息推送方和订制方的注册、订单管理和在线离线管理。
3.2 面向情报处理业务的工作流管理
设计了面向情报处理业务的工作流管理软件,主要目标是对侦察指控、情报加工、情报分发以及其组合的业务过程中各步骤(或称活动、环节)发生的先后次序及各步骤相关的相应人力或信息资源的调用等进行管理。可以根据用户的需求,随时通过修改流程模板来实现定制,无需修改业务软件,提高应用系统的灵活性和伸缩性,从而实现业务过程设计的自动化。工作流管理原理图如图2所示。首先根据业务需要进行可视化工作流程设计,将设计好的流程导入工作流引擎,应用程序通过调用工作流引擎进行相应的业务处理。业务流程管理软件作为独立的软件部署在各业务处理席位上,能够使业务过程按照流程模版自动执行[3]。
3.3 基于集群计算的异构数据持久化访问
为了解决数据库结构变化的适应性问题,采用数据持久化方法,将对数据表的操作映射为对业务对象的操作,消除了应用程序和数据库表结构的紧耦合。持久化访问客户端负责为其他业务应用程序组件提供对象访问接口,包括:存储、增加、删除、修改和查询获取,以中间件方式提供给各个业务分系统调用,接收各业务应用程序组件提出的对象请求,并通过软件总线提交持久化访问服务端。持久化访问服务是持久化访问子系统的核心,通过数据字典和对象映射规则库实现对象关系映射的持久机制,执行实际的关系数据库操作,实现对象的存储、删除、修改和查询获取功能,根据请求完成对象的访问操作,并将处理结果集通过软件总线递交给持久化访问客户端,由持久化访问客户端返回给提交请求的业务应用程序组件[4]。持久化对象访问构件体系结构如图3所示。
在多用户并发访问时,若将持久化服务部署在单一服务节点上,当用户达到一定数量时,该服务节点成为系统的瓶颈,而且若该服务器宕机,系统就陷于瘫痪状态。为了减少单一服务器的负载,同时减少服务器宕机引起的损失,将持久化服务部署到多个服务器上,以提高系统的可靠性。同时引入集群负载均衡机制,使得各处理节点在处理任务的过程中均衡地负载,当负载较重时,可以随时增加节点,将用户的调用请求分发到其他节点上,提高系统的可靠性,缩短系统的响应时间。
3.4 基于消息中间件的信息订制/推送技术
针对系统的多平台、多语言、消息主题的种类多且信息交互复杂、系统部署可能动态调整等特性,设计了订制/推送软件,解决应用之间的消息通知与消息传递[5]。
订制/推送系统是要把推送者发布的消息正确地推送到对这个消息感兴趣的所有的客户端即订制这个消息的客户端。订制/推送软件通过订制服务端接收各个应用程序的信息订制要求,并按照要求将满足订制要求的数据库变化消息按照某种格式推送给订制客户端。通过订制/推送软件,减少了各应用程序之间的耦合,某一应用程序可以近实时获得其他应用程序产生的最新数据,以供关联分析;不需要定时去检查主题的更新,相关主题就可以推送到主题的订制方,其工作原理如图4所示。
由于系统软件使用的开发语言、运行平台各不相同,为了解决消息的异构传输以及传统点对点通信的复杂配置问题,采用消息总线技术。消息的发布方和消费者都注册于消息总线上,消息按需分发,提供java版和com版2类客户端开发包,以解决跨平台、跨语言调用问题。
4 结束语
通过系统运行,证明系统在软件体系架构上的设计是成功的,克服了传统C/S架构的种种缺点,是对大型复杂综合电子信息系统新体系架构的一种探索和验证。通过设计基于核心服务引擎的分层与SOA相结合的软件体系结构,搭建了兼容性、开放性的系统平台架构,可支持各种操作系统、平台与程序语言,实现了应用之间以及应用与数据之间的松耦合[6]。工作流管理能够支持各种业务流程自动化,且能够通过改变流程模板以灵活、方便地支持新的业务流程,实现了对用户业务流程变化的适应性。基于集群计算的异构情报数据持久化访问技术,将对数据库的操作转换为对持久化对象的操作,实现了业务应用与数据访问的松耦合。消息的订制/推送机制,实现了各应用程序之间的信息按需订制与推送,以及不同情报处理业务之间的信息共享。消息的发布方和接收方可以随时增减,即插即用,系统部署的灵活性大大提高。
参考文献
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大型系统软件项目管理的方法研究 篇6
1.1 软件项目管理的概念
从概念上讲, 软件项目管理是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成, 而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的活动。实际上, 软件项目管理的意义不仅仅如此, 进行软件项目管理有利于将开发人员的个人开发能力转化成企业的开发能力, 企业的软件开发能力越高, 表明这个企业的软件生产越趋向于成熟, 企业越能够稳定发展 (即减小开发风险) 。
软件项目管理的根本目的是为了让软件项目尤其是大型项目的整个软件生命周期 (从分析、设计、编码到测试、维护全过程) 都能在管理者的控制之下, 以预定成本按期、按质地完成软件交付用户使用。
软件项目管理的内容主要包括如下几个方面:人员的组织与管理, 软件度量, 软件项目计划, 风险管理, 软件质量保证, 软件过程能力评估, 软件配置管理等。
1.2 CMM与CMMI
1.2.1 CMM的由来
CMM是软件过程能力成熟度模型 (capacity Maturity Model) 的简称, 是卡内基一梅隆大学软件工程研究院为了满足美国联邦政府评估软件供应商能力的要求, 于1986年开始研究的模型, 并于1991年正式推出了CMM1.0版。CMM自问世以来备受关注, 在一些发达国家和地区得到了广泛应用, 成为衡量软件公司软件开发管理水平的重要参考因素和软件过程改进事实上的工业标准。
CMM的评估结果是目前世界上公认的软件产品进入国际市场的通行证。中国软件要国际化, 软件企业必先规范化和规模化, 提高软件过程能力, CMM为企业达到目的指出了一条有效途径。CMM也为应用单位和管理部门提供了选择, 同时给予了管理软件承包商一种良好的手段。
1.2.2 CMM与ISO9000
国际标准化组织的质量管理标准ISO9000与CMM均可作为软件企业的过程改善框架。CMM仅仅适用于软件行业, 而ISO9000的适应面更广, 实际上ISO9000:2000版标准和CMM遵循共同的管理思想, ISO9000:2000版 (ISO9001) 标准已经彻底解决了94版的制造业痕迹较重、标准按要素描述难于在软件行业实施的问题。
就内容来讲, ISO9001不覆盖CMM, 也不完全覆盖ISO9000。一般而言, 通过ISO9001认证的企业可达到CMM2级或略高的程度, 通过CMM3级的企业只要稍做补充, 就可较容易地通过ISO9001认证。粗略地说, ISO9001近似于CMM2.5级。
1.2.3 CMMI
CMMI是卡内基梅隆大学2001年9月推出的比较成熟的系统工程和软件工程的集成成熟度模型 (Capability Maturity Model Integrated) 。与原有的能力成熟度模型类似, CMMI也包括了在不同领域建立有效过程的必要元素, 反映了业界普遍认可的“最佳”实践:专业领域覆盖、软件工程、系统工程、集成产品开发和系统采购, 集成的产品和过程开发以及采购, 主要是配合软件工程和系统工程的内容采用。
CMMI的阶段表达方式继承了CMM的思想方法, 将所有的过程域依照5个成熟度等级来组织, 从低到高分别为:初始级 (Initial, 第1级) 、管理级 (Managed, 第2级) 、定义级 (Defined, 第3级) 、定量管理级 (Quantitatively Managed, 第4级) 和优化级 (Optimizing, 第5级) 。如图1所示:
1.3 国防专用软件CMM二级介绍
国防专用软件要求其具有极高的保密性, 可靠性和有效性。国防专用软件CMM二级实施规范, 定义了软件工程化管理涉及到的过程、活动与任务, 是实施贯彻国防专用软件能力成熟度二级的方法、规范与组织管理的总纲, 也是基于CMM项目管理系统的基础和依据。
国防专用软件能力成熟度模型将组织的软件能力成熟度分为5个等级, 分别是:1级称为初始级, 2级称为可重复级, 3级称为已定义级, 4级称为定量管理级, 5级称为优化级。如图2所示:
具体介绍如下:
初始级 (1级) :从事软件项目工作人是的能力决定软件项目性能;解决问题的模式是“救火”式的;软件项目性能不可预测;软件组织面临的主要问题是管理问题, 而非技术问题;软件管理完全不透明, 仅通过某些杂乱无章的过程生产软件。初始级无关键过程域。
可重复级 (2级) :建立了有效的软件项目管理;软件项目管理过程被文档化并得到遵循;有一个组织方针来指导项目建立管理过程;能重复以前项目的成功实践;项目管理到位。可重复级的关键过程域为需求管理、软件项目策划、软件项目跟踪与监督、软件质量保证、软件配置管理、软件子合同管理。
已定义级 (3级) :它建立在软件项目管理的基础之上;为了控制一个过程, 过程就必须是已定义的、已文档化的和已被有关人员理解的;组织已建立了一整套标准的软件过程, 并且组织中的每个人和项目均能照此执行, 已按妥善定义的过程管理, 过程中的角色和职责已被理解;整个软件过程中软件产品的生产是可视的;除了里程碑处外, 在各开发阶段中设置了更多的检查点。已定义级的关键过程域为同行评审、组间协调、软件产品工程、集成软件管理、培训大纲、组织过程定义、组织过程焦点。
已管理级 (4级) :运用统计过程控制的原理, 阐述过程变化的具体原因。产品和过程被定量地管理, 管理决策有客观测量为基础;管理者能在定量边界内预测性能;而且可以进行交互控制。已管理级的关键过程域为软件质量管理与定量过程管理。
优化级 (5级) :识别并消除软件过程性能差的长期原因;持续不断地改进软件过程, 关注连续过程改进, 有纪律的过程改进已成为日常工作方式。优化级的关键过程域为过程更改管理、技术改革管理、缺陷预防。
2 基于CMMI的软件项目管理
2.1 需求管理
软件项目管理的结构体系如图3所示:
软件项目的开发必须以客户的需求为指向, 需求管理目的在于使开发的方向和客户一致, 对客户本身的真实需求有统一的认识和评价。开发方和客户方共同对《产品需求规格说明书》进行评审, 双方对需求达成共识后作出承诺, 同时开发方和需求者共同对《需求文档》进行评审, 设法理解需求的含义, 从各个项目参加者处求得对需求的承诺, 共同评估各项需求对承诺的影响, 并记录对需求的承诺。这一过程完成的文档包括《需求文档》和《需求管理计划》。
主要步骤有如下几步:
(1) 项目经理先在项目内部组织人员进行非正式的需求评审, 以解决明显的错误和分歧。
(2) 邀请同行专家和用户一起评审需求文档, 尽可能地使需求反映客户的真正意愿。
(3) 开发方和客户对需求文档审核后签字, 以产生法律效力。
2.2 软件项目计划
为进行软件工程活动和软件项目管理所制定的合理的计划, 包括预测、项目投入和工期, 确定必要的承诺和执行等, 经过软件项目计划过程后, 我们将得到《项目估计表》、《项目生命周期文档》、《总体项目计划书》、《项目子计划》等文档。软件计划内容包括以下计划, 但每项计划可分立也可合为一体:软件开发计划、SQA计划、风险管理计划、软件测试计划、项目培训计划。
2.3 软件项目跟踪与监督
为了保证软件系统在预期的工作量内按时保质地完成, 需要定期对其主要项目进行跟踪、监测和调整。跟踪的对象通常有规模、工作量和成本、计算机资源、进度、风险和软件工程技术活动等。它的目标是为对照软件计划跟踪实际结果和性能, 当实际结果和性能明显偏离软件计划时, 采取纠正措施并加以管理直至结束, 对软件约定的更改应得到受到影响的组和个人的认可。
2.4 子合同管理
选择合格的软件承包商并有效地对他们进行管理, 包括如何选择软件分包商, 如何建立与分包商的约定, 如何追踪和评审分包商的功效。这期间包括对软件子合同的管理, 以及包括对合同的构成成分的管理, 如子合同中含有的软件硬件及其他系统成分的管理。
2.5 软件质量保证
过程和产品质量保证过程域引入的动机是为了有一个相对独立于项目的成员, 能够以第三方角色保证项目组成员遵守事先的约定, 遵守作业流程以及对产品制定的标准和规则。使工作人员和管理者能客观了解过程和相关的工作产品, 确保所策划的过程得以实施, 从而支持交付高质量的产品和服务。
2.6 配置管理
配置管理的目的是运用配置标识、配置控制、配置状态统计和配置审计, 建立和维护工作产品的完整性。最后得到的文档包括《识别的配置项》、《配置管理系统》、《基线》、《变更请求》、《配置项的最新履历》、《配置项的状态》以及《配置审核结果报告》等文档。
3 达到CMMI的基础和策略
要使管理过程高效, 首先就要抓好项目管理, 关键也就是抓好几个关键过程域。国防工业企业的软件开发要达到可重复级必须从思想、组织和技术三方面做好准备。
思想上的准备, 首先是企业领导的高度重视, 并及时且有效地控制。企业领导必须彻底认识到国防专用CMMI的重要性, 以及其给企业软件开发能力带来的深远影响, 从内心上、根本上保证基于CMMI的软件项目管理工作的进行。不但要求领导, 也要求企业内所有人员提高认识, 在企业内进行动员、学习和培训是必要的, 这对全员统一思想, 完成思想转换是有极大促进作用的。
企业项目人员构成合理, 有具有相当权威的高层领导参与, 有专职的部门设立, 有专职的项目经理负责, 这些是在组织机构和人力资源上为项目实施提供了保证。实施CMMI, 要建立软件工程过程组、系统测试组、软件质量保证组、软件配置管理组与软件配置控制委员会。同时还需要优秀的实施顾问参与项目, 提供优秀的实施计划方案。
技术上的准备, 首先是对CMMI的研究, 所有的开发人员尤其是高层的领导和开发人员必须对CMMI非常熟悉, 不是只知道个大概或者基本概念, 而要求领悟其内涵和精髓, 以便在实际工作中能自发地尊重规范来进行软件项目的管理工作。
4 结束语
软件开发过程是一个复杂多变的过程, 多年来出现了大量的软件工程技术, 然而软件工程从来没有像其他传统工程那样易于控制。实践告诉我们软件过程改进是一个长期的、没有尽头的过程。CMMI为我们带来了提高过程能力的途径, 不过不同的组织机构的情况各不相同, 其实施CMMI的方法也会不一样。
参考文献
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大型软件 篇7
山东LNG项目一期工程建设3台16×104m3全包容储罐, 罐体直径82 m, 建设规模为300万t/a, LNG经汽化后通过输气干线为山东省下游用户供气, 年供气能力40.5亿m3。一期工程计划于2014年9月建成投产。
1 LNG泄漏
1.1 LNG扩散
当LNG储罐发生泄漏时, LNG从容器中泄漏后会发展成弥散的气团向周围空间扩散, 当空气中甲烷气体浓度过高时, 人可因缺氧而头疼、呼吸困难, 甚至昏迷、窒息而死。当甲烷在空气中的体积浓度在5%~15%时, 遇到火源会发生燃烧或爆炸事故。气团扩散一般有液体泄漏后扩散、喷射扩散和绝热扩散三种形式, 其数学计算模型比较成熟[1]。
1.2 火灾及爆炸事故
LNG泄漏扩散后, 在燃烧爆炸极限内被点燃, 可能造成喷射火、闪火、池火等火灾事故及蒸气云爆炸 (VCE) 、沸腾液体扩展蒸气爆炸 (BLEVE) [2]事故, 如图1所示。LNG泄漏后的火灾爆炸事故会对周围人员、设备、储罐等造成严重伤害和破坏。
1.3 事故可能性分析
LNG在沸点附近存储于储罐中, 储罐有一定的压力, 基本满足发生BLEVE的必要条件, 但LNG储存在全包容、绝热低压储罐中, 其蒸发速率不会太高, 发生BLEVE的概率较小。储罐外罐为密闭的预应力混凝土储罐, 可以承受内罐LNG泄漏时的压力和低温, 一般不会形成池火, 只有在相关管线发生大的破裂时, LNG发生较大量泄漏才可能形成池火。LNG泄漏时形成射流, 如果在泄漏裂口处被点燃, 则形成喷射火。LNG泄漏形成较空气重的蒸气云团, 延迟点燃容易发生闪火和蒸气云爆炸。因此, 泄漏后造成的喷射火、闪火和蒸气云爆炸是本文的分析重点。
2 事故模型
2.1 事故假设
由于发生泄漏点不同, LNG落地距离不同, 也就是说经过空气加热的距离不同, 因此形成的液池半径也不同, 其影响范围也就不同。基于此, 假设两种泄漏, 分别从3号罐距离地面1 m (事故A) 和40 m (事故B) 处水平喷出, 采用1台低压泵在满负荷下通过一根管路泵入拦蓄区的最大流量作为溢出量, 溢出时间为10 min, 压力1 MPa, LNG温度-160℃。同时假设双包容罐发生池火事故 (事故C) 作为全包容储罐的参考。
2.2 外部条件
根据GB/T 20368—2006[3]、GB 50183—2004[4], 事故模型的外部条件采用如下数据。
3 事故模拟与分析
本文采用PHAST软件模拟LNG泄漏事故A、B、C后果。PHAST软件是挪威船级社 (DNV) 推出的石化项目危害后果分析工具, 是国内应用最为普遍的定量风险分析软件, 包括丰富的计算模型, 可用来分析物料泄漏速率及过程, 模拟液池的形成、扩展和蒸发, 计算火灾后果 (包括喷射火、池火、闪火、VCE和BLEVE) 等。
3.1 泄漏扩散
使用PHAST软件中UDM (Unified Dispersion Model) 模型[5]模拟LNG泄漏扩散的过程及造成的影响, LNG发生泄漏后在地面处形成的扩散影响范围如图2、图3所示。可见, 风会加剧LNG向下风向扩散, LNG低点泄漏后会在地面形成液池 (图中红色部分) , 高点泄漏在风力作用下, 没有在地面形成浓度分布 (图3-右) , 高点泄漏对地面影响相对较小。
3.2 闪火范围及1/2爆炸下限
闪火发生的范围即天然气的燃烧上下限, 事故A在不同风速下的闪火范围如图7所示, 其中绿色线圈表示燃烧 (爆炸) 下限浓度4.04×104mg/L包络圈, 蓝色线圈为1/2爆炸下限包络圈。
根据GB/T 20368—2006[3], 风速2.0 m/s时, 计算得到事故A、B的1/2爆炸下限影响范围分别为490.0 m (图4-右蓝线圈) 、94.0 m。事故A爆炸下限及爆炸极限浓度扩散范围如图5所示, 外侧蓝圈为事故A1/2爆炸下限浓度的影响范围 (490 m) , 蓝色椭圆为风向正南时一次事故的1/2爆炸下限浓度的扩散范围;中间黄色线圈为爆炸下限浓度的影响范围, 内侧红圈为爆炸上限浓度的影响范围。
3.3 延迟爆炸超压影响
采用TNT爆炸模型[6]计算事故A、B发生爆炸时, 其冲击波超压与距离的关系 (表2) 。图6表示事故A在无风条件下延迟爆炸冲击波超压影响范围。
3.4 喷射火辐射影响
LNG泄漏时形成射流, 在泄漏裂口处被点燃形成喷射火, 选用PHAST中API521喷射火焰模型计算其热辐射影响范围, 如图7、图8及表3所示, 可见外界条件会显著改变喷射火的热辐射影响范围。图7中, 蓝色横线段表示该范围已经被喷射火火焰吞没。由于发生水平喷射火落地点较远, 与泄漏发生的高度有直接关系, 落地点影响范围小, 在模拟条件下的影响直径不足5 m, 因此高点泄漏喷射火的热辐射影响范围明显小于低点泄漏。
3.5 双容罐池火
在LNG储罐周围的建筑物高度一般不超过10 m, 因此选择10 m高空双容罐发生池火的数据作为全容罐的参考, 如图9, 图中0~41 m范围为液池半径。其辐射热影响范围见表3, 全容罐池火的影响半径必然小于此数据。
根据GB/T 20368—2006[3]、GB 50183—2004[4], 在相应气象条件下, 选取发生喷射火、双容罐池火时五种辐射热等级的影响范围, 列于表3。
注:事故C池火热辐射数据作为参考。
通过比选数据, 可以得出储罐区与周围设施的安全间距如下:
1) 距离居住区、公共福利设施的距离不小于500 m[4];
2) 距离50人以上的户外集合点不宜小于126.6 m;
3) 距离建筑物不应小于115.1 m, 否则需要进行耐火保护;
4) 距离有耐火保护及耐辐射的建筑物不宜小于46.5 m。
4 结语
一旦发生LNG火灾或爆炸事故, 其热辐射影响范围较广, 破坏性比较强。合理处置LNG泄漏风险, 应从设计上优化布局和结构, 做好相关建筑物耐火防护, 整合社会消防资源。除此之外, 还需根据泄漏事故特点, 配备足够的消防应急设施, 提高自身消防应急能力, 因此建议配备如下消防设施:
1) HSE中心消防站, 负责LNG罐区及工艺区的机动消防, 配备干粉与低倍数泡沫联用车、干粉消防车、大型高倍泡沫消防车、抢险救援车 (带照明功能) 、高喷消防车、通讯指挥车各一辆, 并配备足够的消防人员。
2) 1.2 MPa稳高压消防水系统, 按规定设置消火栓、固定式消防水炮, 并在HSE中心设5只移动式消防水炮, 在发生火灾事故时灵活使用。
3) 固定式水喷雾系统, 设置于LNG罐顶泵平台钢结构、管道、仪表阀门、安全阀或其它阀门紧急疏散通道, 据NFPA15规定, 喷雾强度应达到10.2 L/ (min·m2) [7]。
4) 高倍数泡沫灭火系统, 设置在LNG事故收集池, 以控制泄漏到LNG收集池内的液化天然气的挥发, 尽可能降低二次火灾的可能性。
5) 固定式干粉灭火系统, 设置在LNG储罐罐顶的安全阀处, 用于扑救其出口处的火灾。
6) 按最大保护距离不超过9 m的标准, 配备足够数量的干粉灭火器, 用于扑灭初期火灾。
参考文献
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大型软件 篇8
关键词：复合材料工装,参数化建模,CATIA二次开发
0 引言
热压罐成型工艺典型框架式成型工装在设计过程中过多依赖经验, 保守设计造成材料浪费、模具笨重, 进而影响加工周期, 影响转移、运输等设备的选择。为解决这个问题, 框架式成型工装的设计和优化就十分重要。但是传统的设计过程中, 会存在大量重复性设计, 这样会十分影响设计的进度。参数化建模, 因其参数性, 可以大量改变设计参数, 极大地解决了这个问题。
C A T I A二次开发实现的主要目的是参数化建模。在实际工程设计中, 模型的建模过程往往具有重复性, 这种重复性会大量的浪费设计人员的时间和精力。参数化建模能够很好的解决建模重复性, 实现快速建模, 给使用人员带来便利, 已经开始在某些领域得到应用。参数化模型的建立, 也可以对后续的力学性能分析和优化设计带来便利。
对于复合材料成型工装参数化建模, 主要通过VB6.0和CATIA两个软件进行。VB6.0是功能软件, 作用主要是创建可视化的图形界面窗口和编写建模语言程序。CATIA主要起到输出器和验证的作用, 运行VB中的建模程序语言, CATIA中生成模型, 可以验证模型的正确性。CATIA的宏脚本语言主要有VBScript、CATScript和VBA, 因VBScript语言有代码简洁、编写方便的特点以及强大的调试功能因而参数化建模选用的语言是VBScript。另外, CATIA宏的录制, 能够对编写建模程序语言有一定的提示作用。通过在VB中编写程序, 实现零CATIA操作建立所需的CATIA模型。具体步骤如下:
1) 通过实地考察和厂家提供等方式确定实际模型参数。
2) CATIA宏的录制与使用。
3) 通过V B语言的二次开发实现壁板试验件、壁板与梁工装参数化建模。
通过以上过程得到的复合材料工装参数化建模软件。该软件能够快速实现复合材料工装参数化建模过程, 实现对于侧面板厚、正面板厚、底面厚度、各个侧面散热孔形状尺寸和定位尺寸、焊接孔形状尺寸和定位尺寸等的参数化。
1 参数化建模方法基础
CATIA二次开发接口通过2种方式与外部程序通信:进程内应用程序 (In-Process Application) 方式和进程外应用程序 (Out-Process Application) 方式。在进程内应用程序方式下, CATIA软件与脚本运行在同一进程地址空间, 比如宏 (Macro) 方式。在进程外应用程序方式下, CATIA与外部应用程序在不同进程地址空间运行。在CATIA运行的情况下, 外部进程可以通过接口操纵CATIA, 创建、修改CATIA环境和几何形体的数据、尺寸等, 同时支持对象连接与嵌入 (Object Linking and Embedding, OLE) 。
1.1 VB与CATIA接口连接
VB中的程序对于CATIA来说是外部进程, 需要通过接口与CATIA进行连接。在VB的“工程——引用”中, 选择CATIA的库类声明, 如图1所示。
1.2 VB启动CATIA的程序
外部进程将CATIA作为一个OLE自动化服务器, 通过COM接口访问CATIA内部对象。与内部进程不同的是, 外部进程 (例如VB) 首先要连接到CATIA, 如果没启动还要先启动。下面是VB中访问或启动CATIA的程序:
2 复合材料工装参数化建模思路
复合材料工装型面不同, 工装整体型式也会有些差别。复合材料工装可分解为型面、支撑板、其他部分 (底面、吊钩等) 三个部分, 相关的参数可分为厚度尺寸参数、定位尺寸参数、形状尺寸参数三大类。通过对于三个部分的三大类参数分别进行参数化, 能够实现对于整个复合材料工装的参数化。型面的参数化, 主要是厚度尺寸。支撑板的型式多种多样, 本文选取其中三种型式作为研究型式。实现三种支撑板型式的参数化, 首先要做的是草图的参数化。因为支撑板型式比较复杂, 所以草图参数化很难实现。通过对于草图中坐标的参数化计算, 可以实现草图中图形的参数化。其他部分由于其与复合材料成型过程没有关系, 只要实现位置的参数化即可。
2.1 厚度尺寸参数
复合材料工装中最容易参数化的变量, 但是却十分重要。型面、支撑板、底面等厚度尺寸是影响复合材料工装重量最重要的因素, 影响复合材料成型过程中的热的传导, 影响工装在复材成型过程中的变形。
2.2 定位尺寸参数
描述支撑板位置、支撑板上散热孔位置的变量。例如图2中, a21、b21都是散热孔的定位尺寸, d1是整个图形的定位尺寸。支撑板位置的定位尺寸参数化通过其草图所在平面的参数化实现。
2.3 形状尺寸参数
描述支撑板、型板、底板等形状的变量。例如图2中, d21、f、g都是形状尺寸。形状尺寸参数主要包括圆的半径、直线长度等, 是数量最多的参数。
3 几何模型的建模过程
几何模型的创建, 最主要的是创建流程、实现算法和创建模型的功能语言。创建模型的流程是整个创建过程具体实现的大脑, 能够指导创建的整个过程。实现算法是参数化实现的基础, 能够指导如何参数化。创建模型的功能语言是最基础的参数化工具, 所有的算法都需要通过语言来实现, 能够实现参数化。
3.1 参数化建模流程
参数化建模流程是整个参数化建模过程的基础, 整个流程图如图3所示。首先, 对于具体工装进行建模分析, 明确建模顺序。进而, 提取出参数化条件, 制定相应的参数化算法, 完成相应的建模程序编写。通过VB和CATIA软件进行调试, 验证是否满足建模要求。若满足建模要求, 进行下一个部分的参数化建模;若不满足, 对于程序以及参数化条件进行修正。
3.2 功能实现的算法
3.2.1 建模顺序
创建复合材料工装参数化模型, 建模顺序会影响参数化的效果, 良好的建模顺序在参数化软件创建工程中能够为创建节约时间。
3.2.2 草图参数化算法
草图如图2所示, 通过图上参数, 首先将一点作为定点, 计算出未倒角前的各点坐标, 再计算出倒角后的坐标。如A点坐标及A点倒角后坐标 (a0、a1、a2) 。
3.3 程序
典型结构-焊接孔 (如图4所示) 定位尺寸和形状尺寸的创建程序如下:
3.4 实例演示
在对复合材料工装进行分析时, 其快速成型十分重要。在参数化过程中, 工装的长、宽、高不变。由于复合材料工装设计参数的复杂性, 本实例演示中就不再对所有参数进行变化演示, 只对其中重要的一些参数进行演示。
3.4.1 型面1的复合材料工装
型面1由3个平面和2个曲面构成, 支撑板的型式不是很复杂, 参数化的变量有正面视图散热孔大小、数量、位置, 侧面视图焊接孔数量、肋板宽度、散热孔到边缘距离等。正面视图中改变散热孔的数量及宽度, 侧面视图中散热孔的形状尺寸, 可快速得到不同型式的工装, 如图5所示。
3.4.2 型面2的复合材料工装
型面2由6个曲面构成, 支撑板的型式比较复杂, 参数化的变量有侧面厚度、正面厚度, 侧面散热孔形状尺寸和定位尺寸, 焊接孔形状尺寸和定位尺寸, 沿长度方向散热孔数量。仅改变沿长度方向散热孔的数量, 可快速得到同一种型式的不同工装, 如图6所示。
3.4.3 型面3的复合材料工装
型面3由4个曲面构成, 支撑板的型式比较复杂, 参数化的变量有侧面板厚、正面板厚、底面厚度, 各个侧面散热孔形状尺寸和定位尺寸, 焊接孔形状尺寸和定位尺寸。改变支撑板散热孔的尺寸, 可快速得到不同的工装, 如图7所示。
4 结论
本文根据复合材料工装设计的特点, 通过计算分析, 利用VB平台, 提出了一种工装参数化方法。应用VB平台对CATIA二次开发, 实现了工装设计的软件化, 将为设计节约大量时间。算例表明, 所开发的VB程序能快速生成需要的复材工装模型。这一研究结果为复合材料工装多学科设计优化打下了基础。
参考文献
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大型软件 篇9
随着软件技术的发展, 在开发大型系统软件项目过程中, 我们往往需要采用复杂的技术, 投入巨额的资金以及组织庞大的研制队伍。这些都会带来种种难以预见的不确定性因素, 造成失败的风险。大型仪器共享系统的开发也同样面临着这样的风险。
为了避免这一风险的扩大, 风险管理已成为解决这一问题的主要手段。大型仪器设备共享系统软件由于是大型软件, 因此, 此方面不可忽视。
2 大型仪器共享系统软件风险的来源分析
由于软件项目的风险来源与软件项目的抽象性、庞大性及复杂程度息息相关, 因此来源主要为以下几方面:
2.1 大型仪器共享系统软件需求风险。
由于项目的庞大程度, 整体系统运行又是在客户的学校中运行, 客户没有全面参与, 导致需求不明确, 造成软件的潜在风险。同时, 如果软件的需求过于庞大, 扩大了软件制作逻辑范畴, 也将产生无法完成软件的事情发生, 导致项目风险扩大化。需求已经成为软件项目基准, 但需求还在继续变化:如添加额外的需求或变更需求, 都将增大软件风险。以上需求风险多来自客户, 但缺乏有效的需求变化管理过程确是风险来自我们项目承担者本身, 风险的规避, 很大程度上取决于此。
2.2 大型仪器共享系统软件计划编制的风险。
编制计划是每个项目组都必须作的事情, 然而, 项目计划编制仓促、以致考虑不全面将给软件开发带来潜在的风险。同样, 计划过于优化, 不符合现实, 也将给项目开发带来风险。所以要求在编制计划过程中要做到变更控制计划, 弹性控制。使项目计划能够达到最优的状态, 从而最大程度减少项目风险。
2.3 大型仪器共享系统软件开发环境风险。
由于系统的开发环境直接取决于日后二次开发延展性, 软件的安全性问题。尤其是像大型仪器共享系统这样的基于IE的网络系统软件的开发, 开发环境致关重要。特别是系统开发语言的选择上, 如:目前ASP这种开放性质的软件语言平台就已经不适合为来发展的需求, 而ASP.net它的替代高级开发平台语言以其代码的安全性, 功能的庞大性, 开发过程的简化性上已经远远超过了ASP的优势性能。因此系统开发环境的选择也将成为这一项目风险规避的重要方面。
2.4 大型仪器共享系统软件设计和实现风险。
尽管这方面的风险并不是很突出, 因为随着计算机软件技术的发展, 大部分符合实际的需求都将可以被实现, 但是, 软件的开发过程中, 不能因为这方面风险的份额少将其忽视。而且, 软件开发不仅仅是技术的风险因素, 还有人的风险因素, 技术人员的技术是否过关, 团队配合是否完整, 都将是设计与实现过程中不可忽视的风险因素。
2.5 大型仪器共享系统软件风险。
软件的系统兼容性问题, 或依赖正在开发中的技术将延长计划进度, 造成难以维护风险。例如:大型仪器共享系统软件初期策划过程中, 客户提出将系统内的仪器制作成虚拟现实的网络展示形式, 虽然这种形式已经有了相应的技术, 但它还不成熟, 还是一项发展中的技术, 仅模型量巨大就势必会对未来的维护等造成很大的风险。因此, 在制定计划过程中软件风险不容忽视。
3 大型仪器共享系统软件风险管理的意义
大型仪器共享系统软件项目和其他的项目相比有相当的特殊性。首先.软件是纯知识产品, 其开发进度和质量很难估计和度量.生产效率也难以预测和保证。其次, 软件系统的复杂性也导致了软件项目开发过程中存在各种难以预见和控制的风险项目风险威胁项目计划。如果风险变成现实, 有可能会拖延项目的进度。增加项目的成本, 甚至导致项目失败。为了确保项目以最低成本按时按质成功完成, 进行此项目风险管理是必要的。主要体现在以下几个方面:
3.1 进行风险管理对此项目选择、确定该项目范围和制定现实的进度计划和成本估算有积极意义。
3.2 进行风险管理为此项目中存在的不确定性划定边界, 让项目成员对项目风险有所准备.
自觉预防风险。减少风险的损失, 规避风险。
3.3 进行风险管理可以尽早发现潜在的问题, 制定相应措施, 以保障项目的顺利进行, 提高防范风险的能力。
3.4 此项目进行风险管理为风险承担划分责任范围, 能防止隐蔽的责任推诿。
使软件项目中的不确定风险具有责任范围。
3.5 最重要方面为风险管理能够在风险发生后将损失降低到最低。
尤其是软件项目风险, 随着科学技术的发展, 风险的发生是不可避免的, 所以进行风险管理将为其产生最终效益保障。
3.6 此项目的风险管理将为日后的项目风险管理积累丰富的经验和准确的历史数据。
为未来项目开发打下良好的坚实基础。从而很好的规避风险。
4 大型仪器共享系统软件项目风险管理的主要步骤
一个软件开发项目从启动到成功实现时是一个动态的过程, 期间有可能出现各种风险导致项目受到不同程度的影响, 因此风险管理应贯穿项目过程。风险管理的主要步骤如下:
4.1 风险识别
要识别风险就要了解在软件项目实施的各个阶段 (初始阶段、设计阶段、实施阶段、收尾阶段) 可能存在哪些风险从风险的不确定性角度。此软件风险识别分为:软件已知风险, 是通过仔细评估项目计划、开发项目的商业及技术环境、以及其它可靠的信息来源之后可以发现的那些风险。软件可预测风险, 能够从过去项目的经验中推测出来。软件不可预测风险, 它们可能、也会真的出现, 但很难事先识别出它们来。
通过识别已知的和可预测的风险.使得项目管理者能够估算风险产生的影响.进而便于避免这些风险.且当必要时控制这些风险。
4.2 风险评估
此软件项目是对已识别的风险要进行估计和评价。试图从风险发生的概率与后果这两个方面来评估每一个风险。风险评估有助于确定哪些风险需要应对、哪些风险可以接受、哪些风险可以忽略、哪些风险应该受到重视。经评估此软件的最大风险在于用户的需求变化。
4.3 风险应对计划制定
风险被识别和评估之后。项目小组必须制定应对风险的计划。计划包括选择针对不同风险所要采取的措施 (风险规避、风险接受或风险减轻) 。并确定所需的相关资源。计划有风险管理计划、应急计划和应急储备风险管理计划概括了风险识别和评估的结果.并描述进行风险管理的一般方法。记录管理整个项目过程中所出现的风险的步骤应急计划是指当一项已识别的风险事件发生时。项目团队将采取的预先处理的措施。应急储备是为了应付项目可能发生所持有的预备资金.可用来转移成本和进度风险。例如.如果项目因员工不熟悉一些新技术而导致其偏离预定轨道。那么项目负责人可以从应急储备中提取资金来聘请咨询师.培训和指导项目人员采用新技术。
4.4 风险监控
此软件项目主要监视残余风险、识别新风险、更新应对管理计划的过程。风险监控的技术有十大风险事项追踪、核对表、定期项目评估、挣值分析等。在项目风险管理中。存在多种风险管理方法与工具。此软件项目管理只有找出最适合自己的方法与工具并应用到风险管理中。才能尽量减少软件项目风险, 促进项目的成功。
5 结束语
经实践检验, 在大型仪器共享系统软件项目中引入该风险管理, 能够比较有效地预测潜在风险、降低风险发生的概率, 从而保证软件项目顺利进行。另外, 在使用该风险管理过程中, 也进一步扩大了日后项目风险管理研究范围, 为风险的规避打下良好的基础。
参考文献
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