数据工程师

数据工程师（精选12篇）

数据工程师 篇1

1 大数据的定义、内涵和发展背景

所谓的“大数据”,就是在海量的数据信息当中,寻找富有价值的信息内容,并且在对这些信息的相关整合、分析之中挖掘新知识,创造新价值,获取相应的庞大经济效益,借此来实现引导和服务实践的目的。综合理解,大数据不仅仅是一种简单的手段或者技术,而且还是一种方法论和价值观。大数据具有以下三个方面的特点:

(1)数据体量大。在大数据的背景之下,多种多样的设备以及终端,都会随时产生各种数据。因此,这些具有大型数据平台诸如网络运营商的数据量,会达到PB量级或接近EB乃至ZB量级,而且数据量几乎以成千上万的级别增加。有数据显示,2015年全球产生的数据量达到8ZB。由此可见,大数据的体量是非常之大的。

(2)数据类型多。传统的数据都是通过纯文本的形式进行储存,但是伴随着互联网技术以及信息技术的大力发展,诸如图片、音视频、地理位置以及日志等形式的存储也在不断地上升,“几乎达到了60%。而且在一些其它的数据存储平台之中,这些新形式的存储甚至达到了80%。大量的数据类型就对数据处理平台提出了更多的要求。”

(3)数据价值密度低。大数据环境下,信息的使用者们能够获得自己想要的更多的数据,诸多潜在的数据信息价值被挖掘出来。在大数据的环境下,网络数据和资源的种类以及内容等信息量都是无比庞大的,而这些海量的数据信息价值密度却相应地变得非常低。只有通过对这些数据进行分析和总结之后,才能够找到适合用户需要的数据信息。

2 大数据环境之下通讯工程师所面临的机遇和挑战

通讯工程师,是指能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术人才,具备通信技术、通信系统和通信网方面的知识。分为:有线和无线通讯工程师,电信交换工程师,移动、电信通讯工程师,数据交换通信工程师,计算机网络工程师和市场营销工程师等多种技术人才。大数据以其迅猛的发展态势给通讯工程师带来了巨大的机遇,同时也使其面临着一系列诸多的挑战。大数据可以为通讯工程师提供更为广阔的、便捷的发展资源和优质平台,而另一方面又因其巨大的交互性和多样性,这给通讯工程师的维护和运营网络、媒体、通话等技术平台的顺利和稳定运营,以及普及推广开展增加了一定的难度和挑战。

(1)大数据环境下通讯工程师面临的机遇。(1)在市场层面,通讯工程师可以利用大数据对自身的产品进行服务。通过大数据分析用户行为,改进产品设计,并通过用户偏好分析,及时、准确进行业务推荐,强化客户关怀,这样就可以不断改善用户体验,增加用户的信息消费以及对运营商的粘稠度;(2)在网络层面,可以通过大数据分析网络的流量、流向变化趋势,及时调整资源配置,同时还可以分析网络日志,进行全网络优化,不断提升网络质量和网络利用率。

(2)大数据环境下通讯工程师面临的挑战。(1)由于大数据产业具有强烈互联网特征,因此,对于大数据产业,运营商传统的金字塔式的组织结构已经过时,传统架构的信息系统及组织架构已无法应对海量数据和创新型应用,那种由上而下的运营模式无法更接近用户的需求,显然已经阻碍运营商自身大数据产业的纵深发展。因此,根据市场需求,通讯工程师必须全面转向以客户和消费者为中心的运营体系,重新梳理企业的经营模式和组织架构,实现管理经营和市场信息系统完美对接,新型大数据应用必将助力运营商向信息服务模式转型。(2)通讯工程师要面对分辨和处理的信息参差不齐、难度很大,工作极为繁琐。美国著名媒介评论家波兹曼指出:“在大数据环境下,信息几乎成为一种垃圾,不仅无法回答最基础的人类问题,甚至连最普通的问题也无法提供有用的解决方案。”这就反映出在大数据环境下,通讯工程师的数据处理分析难度之大。各种媒体和网络平台等,都会在不时地产生诸多的信息,而受众又不能够很好地把握这些信息,造成了巨大的资源浪费。

3 通讯工程师应对大数据时代带来的机遇与挑战的措施

大数据产业出现和发展,是现代信息技术与互联网时代海量信息的发展到一定阶段的必然结果,大数据应用将是海量数据、现代信息技术与各种社会应用的一次化学反应,必将对当今社会的信息技术、商业模式和相关的法律法规产生深刻的变革。而通讯工程师们又必须有效挖掘和利用这些信息,来对受众的思想状况和日常行为进行把握和分析,促使政府、企业、社会团体和个人能有效利用信息,做出正确反映和决策。如何面对海量的信息,如何去有效筛选有价值和意义的信息,及时分析处理这些信息,并做好反馈,是通讯工程师们无法回避的客观现实。

参考文献

[1]维克托·迈尔·舍恩伯格.大数据时代[M].杭州:浙江人民出版社,2013.

[2]邬贺铨.大数据时代的机遇与挑战[J].求是,2013,(4).

[3]周季钢,吴刚.掘金“大数据”[N].重庆日报,2013-02-26.

数据工程师 篇2

2. 负责部门内部产品数据中心和文档管理数据库的开发、维护;

3. 负责研发部分工具软件的开发与修改;

4. 负责公司配置管理工具的选型与技术支持。

/8 – /6：XX有限公司[10个月]

所属行业： 通信/电信/网络设备

信息管理部 信息技术经理/主管

1. 公司应用平台的建设与完善，完善信息控制与评估机制;

2. 建设与完善公司整体系统网络基础架构;

3. 搭建基于开源平台的ITSM、资产管理软件、系统网络监控管理的系统;

4. 规范IT日常工作，加强IT服务的主动性与及时性;

教育经历

/8— 2012/6 宜春学院信息与计算科学 本科

证书

2008/12 大学英语四级

语言能力

英语(良好)听说(良好)，读写(良好)

自我评价

测绘工程项目数据监理模式探讨 篇3

关键词：测绘工程；数据监控和管理；应用探究

经济建设不断发展的过程中，基础设施建设的规模逐渐加大，其中涉及到的测绘作业也越来越多，测绘数据也更加复杂。大型建设项目的投入对测绘数据信息提出了更高的要求，不仅要有详细的数据，还需要有较高的质量。如果依然采用传统的数据监理办法进行质量管理，测绘项目将无法完成，这就需要探究新的数据管理模式。

1.测绘工程项目数据监理概述

测绘工程监理是项目监理中的重要组成部分，数据监理是测绘工程监理中的重要工作。测绘工程项目数据监理是指有资质的工程监理单位接受承建单位的委托后进行的数据信息监理工作，代表业主对建设单位的管理和施工进度进行监督，具有专业化服务的性质。测绘项目监理需要在测绘项目实施的过程中进行质量控制，全面了解质量管理体系的运行状况，检查作业质量和成果，保证各项标准可以贯彻落实，应用相应的管理措施杜绝随意性和盲目性问题的发生，提高项目实施的科学性和经济性[1]。

传统的测绘质量管理中沿用计划经济体制，一般都是施工者自查，再互相检查，质检员检查，最后开展工程验收工作，验收后提交至甲方进行最终的质量检查。在现阶段的质量管理要求下，传统的质量管理方法仍然采用生产单位内部的质量管理方式，缺乏外部专业化的质量监理和控制，往往在工程验收后出现质量问题，也无法追究工程质量的责任，必须在测绘工程项目中引入新的监理制度。

测绘工程项目中应用数据监理模式，主要是为了对实际测绘项目的质量进行严格控制，全面掌握測绘工程的实际状况。其中包括中的测绘作业质量、测绘成果质量和检查验收的状况。通过监理模式，才能保证测绘指标的贯彻，使测绘项目满足行业规定，避免测绘工程的随意性，从而为工程质量和工期提供保障。

测绘项目监理模式在运行过程中，将发挥重要的意义。第一，借助第三方监控避免投资者在测绘管理方面出现漏洞，实现测绘项目的高效控制和管理，投资方的利益得到了保证。第二，测绘项目建立模式的应用，可以控制实际工程中存在的风险，保证项目按时完成。第三，可以保证投资方和承建单位之间的良好沟通，监理方也可以及时在技术上进行指导，及时处理投资方和承建单位之间的矛盾，双方的利益得到保障，施工质量也得到了保障[2]。

2.测绘工程项目数据监理的主要内容

测绘工程项目数据监理是项目质量控制的核心，主要包含在数据生产过程中的监理和数据的入库检查两部分内容。其中数据生产监理主要是对不同作业单位的数据采集流程和数据采集方法进行检查，判断检查成果的精度和质量控制手段，判断不同环节的项目进度是否满足工程项目的计划要求，及时发现作业中存在的问题和质量隐患并及时修正。在数据入库检查过程中，主要是对外业采集数据和不同属性数据进行检查，检查过程中可以借助程序检查和手工检查的方法。在实际项目中，测绘数据监理可以充分发挥数据监理工具的优势，检查的内容主要包括以下几个方面。

第一，检查数据的组织，数据中是否存在图幅或者相关的区域性组织，针对数据组织的单元，需要判断这些单元是否统一，判断数据资质单元是否无缝隙，针对不同比例尺的数据而言，判断数据是否存在缝隙。

第二，检查数据的命名，检查数据命名的规范性，对不同比例尺数据的命名进行整理，判断是否可以通过命名来进行区别。

第三，检查数据编码，判断数据编码和行业的相关标准是否一致，及时消除错编和漏编的问题，判断代码的使用是否遵循规范。

第四，检查测量数据的分层特点是否符合特有的属性，同时检查测量数据的命名状况，结合实际判断图层组织关系和拓扑关系，检查属性字段是否完整合理，保证标记和相关属性一致。

第五，检查不同数据的接边情况，在比例尺相同的情况下，判断图幅两侧的线状地物和地貌等，保证正确处理接边差。针对不同比例尺的图幅而言，如果图幅拼接，需要保证界线、线状地物接边的合理性，正确处理接边差。

3.应用实例

某市将基础测绘工作放在“数字城市”的战略高度，在测绘过程中先建立了科学的地理空间基础信息结构，与此同时将城市资源、环境和经济状况充分考虑进来，构成了可持续发展的测绘信息系统，在制定城市基础地理信息数据标准的过程中，开展全方面的工作，主要内容有以下几个方面。

第一，结合实际建立统一的平面和高程控制网，为了得出全市似大地水准面，充分应用重力和GPS水准数据。第二，应用航空摄影的方法拍摄出1：4000的黑白相片和1：8000的彩色航空相片。第三，结合航空摄影资料，对比数字化地形图，对地籍图、交通图和能源分布状况等进行测绘。第四，应用彩色航空相片制作彩色摄影图像。第五，建设基础地基空间的数据框架，进一步完善信息平台，提高信息化应用和管理水平，充分发挥基础地理空间数据的优势[3-4]。

为了加强技术和组织管理，实现工程进度和工程质量的控制，项目中应用测绘建立机制，实现了全过程的质量监理。

将数据监理模式应用到测绘成果生产的整个过程中，在测绘数据的检查阶段，加强数据监理的应用，实现了数据成果的有效控制，提高基础地理数据信息的质量。

4.结束语

测绘工程项目的数据监理在现代建筑工程中发挥着重要的作用，在大型工程项目中非常重要。但是测绘工程项目的数据监理是一项集技术和服务的工作，为了实现项目的质量控制，需要在项目的投资和进度控制中实现测绘项目的预定目标。监理模式的应用可以保障甲方实现过程控制，及时掌握项目信息，同时对工程的工期和质量都有重要的管控作用。

参考文献：

[1]夏志刚，陈波.浅析测绘工程项目数据监理模式[J].江西建材，2014，22（4）：24.

[2]刘志，刘宇航.浅谈测绘工程项目数据监理模式[J].城市建设理论研究（电子版），2014，36（27）：73.

[3]尹鹏程，李钢，邓玉锋等.测绘工程项目数据监理模式研究[J].测绘工程，2009，18（6）：17.

深圳“织网工程”数据共享新探索 篇4

深圳市是国家发改委、工信部等五部委授牌的首个政务信息共享国家示范城市。两年来,通过“织网工程”的建设有效地提高了政府业务数据的共享水平,推动管理型政府向服务型政府转变、政府机关从粗放管理向精细化管理转型、政府工作从被动服务向主动服务转型中发挥了重要作用。

深圳进入业务数据共享新阶段

建设服务型政府建设、精细化城市管理都需要更精准的信息,如何向信息共享要效益是深圳市委市政府反复思考的问题。传统的信息共享重点放在为领导决策服务,注重统计分析、数据挖掘,这些信息共享依然十分重要,但是这些措施对于政府部门的基层业务操作帮助不大,精细化管理与服务急需的是具体的业务数据共享,直接提高基层工作人员的操作效率的数据共享越来越重要。深圳正在进入业务数据共享新阶段。

本文将为领导服务的信息共享称为“决策信息共享”,简称“信息共享”,这种共享强调对数据分析研究,需要提取信息辅助领导决策。而将为基层业务服务的数据共享称为“业务数据共享”,简称“数据共享”,具体业务操作人员直接依据数据办事,没有信息提取过程故称为数据共享更为准确。

1. 精细化服务和管理成为引爆点

没有准确的数据已经成为深圳市实现精细化服务和管理的一个拦路虎,人口管理就是一例。深圳是全国流动人口占比例最高的城市,目前实际管理人口已达1800万,而户籍人口只有三百多万,流动人口比例那么高使得城市管理十分困难,不同部门的人口统计数据有时竟然能够相差二、三百万。没有准确的人口信息使很多事情很难有效服务和管理,如公安、社保、计生、医疗、教育等,准确的人口信息成为改善城市服务和管理的关键,也是促使市领导下决心推动“织网工程”的一个引爆点。

2. 公众对政府服务质量的新要求

随着政府公共服务越做越多,对政府现有的业务办理模式和流程,公众的意见也越来越多,例如办一个老年证要经市、区、街道、社区四个环节,耗时两、三个月;孩子申请入学家长先要跑七个部门开具各种证明,再到教育部门审原件、留复印件等等,有时因证照文件准备不齐而枉跑的事例很多。既然所有的批件、证照都存在相关政府部门的数据库里,为什么不通过数据共享,让老百姓少跑腿呢?

3. 传统信息共享手段跟不上新需求

深圳市委市政府意识到在新的形势下,深圳电子政务信息共享需求呈现出四点新变化:

(1) 服务方向改变:过去的信息共享的重点是为领导层提供信息,数据使用主要是统计分析,这类需求已在一定程度上得到缓解,而以提高基层服务操作效率的业务数据共享需求急剧增长,过去的措施不能适应。

(2) 数据必须准确:为决策服务的数据着眼于宏观结论,主要是统计分析,统计分析能够平衡误差,数据只需要规范而不需要每笔都准确;但业务处理是为用户办事,作为办事依据的微观数据必须每笔都准确。

(3) 数据要精确整合:业务数据应用必须要准确整合,按照调查的主体如人、企业、房屋、建设项目等等整合不同部门的业务数据,数据整合定位必须精准,不能张冠李戴,精确定位是业务数据整合关键。

(4) 共享要流程化:决策信息共享的应用效果取决于人的感悟力;而业务数据共享是系统对系统的共享,是规范化的流程,共享效果与操作者态度无关,数据共享需要设计成规范的服务流程才能发挥作用。

4. “织网工程”开写业务数据共享新篇章

深圳市的信息共享需求已进入到一个新阶段,其突出的特点是基层操作型业务数据共享的需求飞速增长,为领导决策服务的信息共享要以提高信息分析研究质量为中心,数量上的增长有限,而为实现精细化服务管理、面向业务操作人员的业务数据共享需求将随着政府服务内容日益丰富而迅速膨胀。十多年来,深圳市政府各部门电子政务建设日益完善,各政府部门积累了大量信息技术处理能力及大量业务数据,为实现政府业务的精细服务管理创造了有利条件。深圳已经具备了加快发展业务数据共享的内外条件。

深圳市领导意识到传统的信息共享措施已经不能覆盖业务数据共享的新要求,政府业务精细化服务管理需要更准确的微观数据、更精细的数据整合,主要面向宏观的信息共享措施不能适应新需求,深圳的信息共享措施必须创新,”织网工程“是面对新需求提出的新举措,深圳市进入了业务数据共享新阶段,”织网工程“开写了业务数据共享新篇章。

“织网工程”创新措施分析

深圳于2012年7月开始了名为“织网工程”的政府业务数据整合工程,并于2012年底在南山区开始了“织网工程”试点,2013年5月在坪山区开展试点,并在2014年6月全市合拢。织网工程包括推动政府基础数据集中采集、部门业务数据集中整合、共享应用服务化、以数据开放促数据共享、以信息安全提升数据共享的可持续性等五项措施。

“织网工程”创新措施(一):集中数据采集

1. 集中基础数据收集

深圳的“织网工程”从城市管理最急需的问题入手,即从流动人口管理开始。第一步是规范整合数据收集渠道,尽可能地实现集中的统一地采集,集中采集不仅能减少重复劳动降低调查成本,更重要的是集中采集本身就是一项有效的数据整合措施。“织网工程”将能够统一采集的数据如人口、就业、住址、家庭等相关数据尽量地集中采集,显著提升了数据的整合度。

2. 整合数据收集队伍

过去深圳有关部门,如综治、计生、民政、公安、劳动、城管、安监等,为了各自业务的需要都在通过自己的管理渠道要求基层成立采集队伍,采集相关数据,这种小而全的做法造成基层采集队伍总量不断膨胀,重复工作很多,扰民现象严重,且采集的数据质量也很差。“织网工程”首先是将数据采集工作与城市的网格化管理结合起来,全市共划分了1.6万个网格,按照“一格一员”的模式统一了基层数据采集队伍,总人数远少于各部门分别采集时所需要的人数。“织网工程”的数据采集队伍成为一支专业化队伍,每一个采集员按规定的周期动态采集网格内的人口、法人、房屋、城市部件以及矛盾纠纷、问题隐患等数据,提高了数据的规范性、及时性。

3. 采用PDA收集数据

为提高数据收集效率,采集员采用PDA收集数据,采用PDA收集数据有很多好处,一是效率高,能够实时将采集数据发往市数据中心;二是有更多智能,能够减少人工错误,同时能够对采集对象进行GPS定位和照相;三是有助于采集员的管理,可以核查采集员的采集路径,提高采集数据质量。

4. 补充地理数据

为提高数据的质量,“织网工程”将地理数据整合到数据内容之中,大大提高了数据的准确性。住宅、出租屋、营业场所的位置是非常稳定的数据,与地理数据(包括照片)的链接对于提高整体数据的质量很重要,提升了数据的可核查性,同时提升了数据的可靠性。

“织网工程”创新措施(二):整合部门业务数据

深圳“织网工程”不仅仅是基础数据的统一采集,将各不同部门的业务数据整合形成完整的微观服务和管理数据也是工作的一部分。统一收集的数据集中于深圳市电子政务资源中心,资源中心还将实现政府各部门相关业务数据的链接,业务数据按实体编码的链接大大提升了数据的整体价值,为政府的精细化服务和管理创造了有利条件。

1. 将基础数据汇集到资源中心

深圳“织网工程”的数据统一汇集到市电子政务资源中心,由资源中心建立统一的资源库,部门业务工作积累的基础数据也要送资源中心,部门的专业数据还是由部门自己管理,如社保业务的参保人数据要上报,但各单位买了多少社保数额不必上报。电子政务资源中心将组织数据的整合,按数据的实体标识链接,组织数据质量比对维护,提升数据质量与可用性。

2. 统一编码是基础

深圳电子政务资源中心要整合不同部门上报的基础性业务数据,业务数据整合在逻辑上必须准确定位,数据编码必须准确,不能有一点含糊。不同部门的数据整合中需要以实体标识码为锚点,实体标识码如人口身份证、企业的组织机构代码等,凡没有明确编码的都要设计好编码,如出租屋等,一致性的编码是业务数据整合的基础。

在实际应用中,有些实体标识码(如组织机构代码)用户往往并不熟悉,如用户只记得企业名记不住组织机构代码,因此还必须开发俗称与标准码的自动识别系统,来清洗数据,使编码规范化。

3. 向链接要信息

在具体业务处理时,了解服务对象的更多信息有助于提高服务质量与效率,共享其它部门掌握的数据会有帮助,因此不同部门的数据的对位链接非常重要,链接反映了数据间的关系,链接也是信息的表现方式,链接提升了数据价值。

精细化管理依赖于管理对象数据的完整性,实体数据的完整性可以通过集中建库实现,也可以通过链接实现,不同部门的数据采用规范统一的逻辑编码就是一种重要的链接,当系统查询能力足够强时,链接与集中建库的效果是一样的。标准编码与链接查询是整合数据资源的有效工具。

4. 用清洗和比对来提高数据质量

只要是由人填报的数据就会出错,有时会错的离谱。数据清洗是一种规范化处理,利用一些规则、人们的习惯以及数据填报的冗余来将数据规范化、合理化而不影响进一步的处理。这对于数据的整合非常重要,例如用户填写地址数据就常常不标准,人能看懂,计算机却不会处理,这就可以采用智能软件来规范化,资源中心请华傲公司来帮助进行数据清洗工作大大提高的数据的可用性。

不同的部门、不同业务收集的数据不可能都是一致的,都会有差错,不同部门之间的数据比对能够帮助我们核对数据,提高准确率。

5. 数据反馈与基层业务改进

城市管理的精细化主要将通过基层机构来执行,但数据的共享管理在市级机构(资源中心),基层部门特别是区县级部门非常需要整合后的数据,如何向基层部门及时反馈整合后的数据资源是帮助基层政府改进工作的关键,及时向基层部门反馈数据也保护基层数据收集工作的积极性的重要措施。

“织网工程”创新措施(三):把数据共享服务化

信息共享本质上是一个经济效率问题,不是所有的共享都是有效益的,业务数据共享成本很高,必须要应用价值导向。以往数据共享更多关注的是政府自己工作的方便,市领导强调数据共享要对改善政府公共服务发挥作用,要让公众看得到服务效果,没有社会效果的数据共享意义不大,而数据共享必须做成一项明确的服务才有效益,以服务为导向推动业务数据共享是深圳“织网工程”提出的一项有效措施。

1. 数据共享效益要靠服务流程自动化

数据共享是系统对系统的共享,其效益必须体现在系统的效率上。通常分析研究用的信息共享是由分析研究人员独立操作的,目的是为领导决策提供参考,效益主要来决策者的智慧。但业务数据共享不同,数据共享主要是为基层操作服务,共享是业务流程的一部分,操作人员按流程办事,效益是由系统决定的,要使大量业务人员工作有效率,数据共享必须设计配套流程,通过自动化系统提高效率。

业务数据共享需要设计成为业务链才能产生效益,深圳数据共享强调服务导向,要把数据共享应用设计成为类似于APP模式,这样才能产生应用规模,形成让公众看得见的社会效益,从这一原则出发,深圳着手建设了一些有效的社会应用。如“深圳交通在手”等。又如过去老年证办理采取的是审批制,而现在民政部门改为自动搜索65岁的老人名单,在其生日时自动送上老年证改善服务。

2. 减少用户办事携带原件

过去公众到政府办事不能使用业务数据库,特别是不能使用其它部门的数据库存档资料,办事人需要带原件来复印,办事人经常因资料不齐无功而返,浪费很多时间。深圳市领导要求凡是本市政府部门发的证照、批件都应当实现办事时可通过数据库查询来减少公众办事的麻烦,目前深圳市很多部门已经做到了,还有一些部门正在流程改造中。深圳市这项数据共享工程受到公众热烈欢迎。

3. 减少公众办事资料的重复填报

公众的时间、精力是一个城市的财富,节约公众的时间精力不仅体现了政府对居民的尊重,也是在增加社会的财富。深圳为民办事系统正在努力促进办事人填报数据的共享,减少重复填报,提高办事效率。

4. 建立证照库方便用户查询

为方便城市居民对证照资料的查询,深圳市正在建立公开的证照数据库综合查询系统,不仅方便政府办事业务的查询,也方便公众自己的查询,这项工作既是数据开放也是数据资源共享,证照数据资料分布在政府许多部门,用户查询很不方便,建立统一的查询系统力求解决这一问题。

“织网工程”创新措施(四):以数据开放提升数据共享质量

深圳的数据共享是与数据开放共同推进的,数据开放是社会范围的数据共享,政府数据开放是国家的政策,开放是原则,不开放是例外。将政府数据开放与业务数据共享结合起来推动能够提高政府业务数据共享建设的效率。

1. 开放政府数据促进社会共享

数据共享与数据开放都是电子政务建设的难题,尤其是在不增加数据维护经费的情况下,部门常以信息安全为由为数据开放设障,信息安全障碍可通过适当屏蔽来回避。政府以开放促进部门数据共享,并适当考虑增加数据整合维护经费,业务数据共享经常对参与合作的部门有利,以数据开放开路使业务数据共享进展顺利。

2. 以数据开放提升数据质量

数据开放与数据质量有密切关系,部门不愿意开放数据的重要原因是对数据质量没有信心,信息安全并不是关键,不宜开放的数据可以屏蔽掉,但如果将质量很差的数据开放出去对部门形象将是一大损失,由此产生的数据质量投诉、修改会给部门带来很多麻烦与工作量,数据开放是对部门数据质量的挑战。

数据开放能够提升数据质量来自以下原因:

(1) 在部门数据收集开始前提出数据开放的要求,会使部门收集数据时加强管理、加强审核从而提高数据质量。

(2) 数据开放有助于促进数据的整合,整合会推动不同部门间的数据进行比对,比对暴露出的问题促使部门对数据及时维护,提高数据质量。

(3) 有些数据允许当事人(人、企业)查询与核对,如有与事实不符,当事人有权要求修改,公众能够监督的数据质量必然更好。

3. 数据开放助力绩效考核

绩效考核是推动电子政务工作的有效措施,但是信息共享很难考核,业务有效的信息共享涉及效益问题,效益问题的复杂性是简单的绩效考核方法无法胜任的,而数据开放是容易考核的,数据开放是数据共享的基础,作为电子政务的绩效考核以数据开放为主比较适宜。

4. 以数据开放树立服务型政府形象

政府数据开放是树立开放型政府的重要措施,政府数据开放不仅有助于公众利用政府数据资源开展更多的增值服务,还有助于公众与政府的合作、公众对政府的监督,提升社会公众的参与意识,“织网工程”需要广大市民的配合,政府数据开放是增加社会关注与支持的重要措施。

“织网工程”创新措施(五):以信息安全提升数据共享的可持续性

“织网工程”是政府对公众信息的全面调查及对政府服务办事数据的深度整合,这些数据尤其是整合后的数据将不可避免地会涉及居民的隐私与企业的商业秘密,如何保护公众隐私与企业的商业秘密成为信息安全的重要问题。过去政府的信息安全是从政府保密的角度考虑得多,从维护公众利益上考虑得少,如何加强对公众的信息安全保护是信息安全建设的重点。

1. 完善已有的信息安全措施

“织网工程”是一项新的电子政务工程,涉及面广、时间长、与各业务部门数据联系多,确保数据安全工作很重要,数据资源中心首先要坚持做好现有系统规定的各项信息安全措施,与各业务部门的信息安全要求协调同步,减少相关的冲突与矛盾,以获得业务部门更好的支持与合作。

2. 注重隐私权与商密保护

“织网工程”意识到政府的信息安全与公众的信息安全同样重要,只有保护了公众的信息安全数据共享才能够持续,政府的很多数据收集如统计局、税务局等等在向公众收集数据时已经做了保护公众隐私与商业秘密的承诺,当数据开放与共享时,必须进行隐私与商密内容的屏蔽,除非是涉及公共安全与国家安全的需要,政府部门不能随意使用涉及公众隐私与商密的数据。

“织网工程”还意识到分散数据整合形成的结果数据更需要进行信息安全保护,零星的数据看不出什么问题,但是整合起来就会泄露个人隐私与商业秘密,所以资源中心在这方面正在探索有效的整合数据资源的管理办法。

3. 重视新一代终端设备应用安全

在工信部信息化司的积极支持下,深圳市与北京市率先开始了《安全政务本》的应用试点,《安全政务本》是利用平板电脑开展移动办公的集成系统,集成了平板电脑、通信渠道、数字证书、移动终端安全管理软件(MDM)等四大组成部分的系统,由华为、中兴、联想、一人一本等平板生产商与联通、电信等电信运营商、与国家信息中心、中国软件评测中心、网秦公司等单位按照信息安全等保三级的标准共同设计的一套信息安全标准。

目前深圳、北京的初步试点已经成功,现在正在进行等保三级的测试,下一步还将进行电子政务领域的APP平台标准的设计。《安全政务本》不仅能够提高政府电子政务移动应用的信息安全水平,还能提高政府工作人员使用数据的方便性,也是对数据共享的有力推动。

深圳业务数据共享的经验体会

“织网工程”从试点开始,已经推行了近两年,受到基层(街道)政府部门的欢迎,显著减少了数据的重复收集,街道对数据的综合管理能力有明显提高,特别是数据收集工作与网格化管理结合起来对城市管理非常有益。专职化的数据调查队伍对于开展新的调查很方便,统计局的全国经济普查的部分工作已委托他们完成。为保证数据收集的质量,“织网工程”采取了数据收集与现场处理分离的制度,目前深圳市的基层数据质量已经有了明显提高,对于城市的精细化管理发挥了作用。

1. 实现精细化服务和管理是电子政务的重点

经过十多年的电子政务建设,深圳市政府各部门的业务工作已经基本完成了电子化,现在已进入到推动政府实现精细化服务和管理的时期。提升政府业务数据的质量与综合应用的水平是实现政府精细化服务和管理的关键。前几年政府信息共享应用重点是为领导宏观决策服务,现在电子政务数据共享的重点要放在为提高具体业务操作效率服务,让公众从政府高效服务中受益。

2. 业务数据整合是提升政府效率的关键

政府为公众提供服务的质量依赖于准确的数据处理,工作人员对服务对象信息的把握度对服务的质量与效率有很大影响,政府服务效率的提高是一项系统建设,一方面要提高业务部门数据收集的准确性,另一方面要共享其它部门的数据资源,有效的数据整合是提高政府服务效率的关键,“织网工程”推动全市数据的大链接、大整合,将为政府各项业务的精细化管理创造良好的基础。

3. 服务导向带动数据共享

业务数据共享是系统对系统的合作,业务人员都要按同样的模式、同样的标准操作,必须要开发一个应用系统来提高执行的效率,业务数据共享的效率由配套服务完善程度决定。

不是所有的数据共享都是有必要、有价值的,深圳业务数据共享以用户价值为导向,共享的成果要让公众能够看得到,建立应用服务配套环境很重要,要让大众能够真正从政府服务效率提高中收益。

4. 以数据开放促数据共享

深圳市电子政务采取以开放促数据共享的策略,数据开放是国家的基本政策,各部门执行数据开放的政策没有疑义,数据开放的管理能见度好,便于检查与督促,以开放促共享能提高“织网工程”的效率。

5. 推动信息安全管理的升级

织网工程提升了全市数据资源的组织化程度,提升了政府对微观数据的掌控能力,有利于政府的精细化服务与管理,但也提升了政府系统泄露公众隐私权与商业秘密的风险,保护公众隐私与商密是“织网工程”可持续发展的关键措施。

6. 业务数据整合比大数据应用更急切

在国内大数据热的气氛中,不谈大数据似乎跟不上形势,但就深圳的实践情况来看,先抓好业务数据整合和共享是关键,美国的大数据热也是在业务数据整合完成后才出现的应用热点。就当前的情况而言,以服务效益为导向,安心做好业务数据整合和共享,对深圳的精细化服务与管理更为急切。在此基础上再逐步开展大数据的应用,一步一个台阶会使基础更牢、应用更有效,新技术应用需要顺势而为,急于求成往往会欲速不达。

高级数据工程师的职责 篇5

1、负责公司数据库的日常巡检、常规故障维护、数据库优化、数据库的备份恢复

2、负责公司数据库的容灾环境的维护、数据库的升级、数据库的迁移

3、负责公司数据库的数据库系统linux、solaris的维护

4、负责公司数据库存储的维护

职位要求：

1、三年以上oracle DBA/Sybase/mysql DBA工作经验，本科以上文凭

2、熟悉oracle数据库的体系结构、逻辑结构，熟悉表空间管理，熟悉sql、pl/sql，熟悉oracle数据库的备份与恢复，熟悉oracle RAC、DATAGURD的搭建与管理，熟悉oracle数据库的性能优化，熟悉oracle的常规故障处理

3、熟悉mysql 熟悉mysql集群的搭建与管理，熟悉mysql的备份与恢复,熟悉mysql数据库的性能优化与常规故障处理

4、熟悉linux、unix(solaris),熟悉shell脚本的编写，熟悉sun小机维护、熟悉sybase数据库者优先考虑

5、具有良好的学习能力、沟通能力和团队合作能力。

数据工程师 篇6

【关键词】逆向工程Image ware数据处理流程；分析

一、传统逆向与现代逆向的对比

传统逆向工程程序为多为半自动之手工翻制模型、或是借助仿真机以靠模方式制作模具或模型。其主要的用途是以复制的工作为主，以此程序所制造的产品外形与原始手工模型相仿，然而其细部尺寸往往不够精确。在少量多样化产品的量产，更无法依各材料的缩水率来做模具的修改，而导致产品时常无法通过品质检测。以修改原设计图来符合此次产品生产所能达到的规格。如此不仅浪费时间及人力，同时也增加模具开发的成本。近年来由于科技的进步，现代逆向工程技术是一项开拓性、综合性、实用性较强的技术，逐渐成为产品开发中不可或缺的一环。借由电脑辅助设计与制造的CAD/CAM/CNC系统作产品的开发、绘图、设计和加工等，已取代了大部分传统逆向工程程序的工作。这两种方式各有其优缺点，前者生产较快，但是模型确定后就无法变更设计且精度较差；后者则是精度较佳及随时可供设计修改，但是人员的培训较困难，软硬件设备所需的成本也较高。然而新的逆向工程技术是一种结合传统逆向工程、正向工程及3D扫描的技术，其制造操作程序依序为3D扫描将手工模型数位化，以得到模型得点资料利用CAD/CAM软件或专业软件重建电脑模型，而后可传送至CNC或RP作手工模型得重建与制造。

二、现代逆向工程设计制造的工作流程

逆向工程与传统设计制造流程中的各功能模块，在序列上被相互换位倒置。传统设计制造，零件制造是从无到有的设计，按照现有技术及制造的风险因素，根据零件所要承担的功能来进行制作。逆向工程制造，按照现有的零件原型进行设计生产，根据零件的几何特征及技术要求，都设计到原型中；另外，CAD模型的传统设计从概念设计到最终形成CAD模型是一个确定的明晰过程，而逆向工程对现有零件原型数字化后形成CAD模型是一个推理、逼近的过程。通常逆向工程可分为5个阶段：零件原型数字化测量→提取零件原型的几何特征→零件原型三维重构→CAD模型的分析及改进→CAD模型的校验与修正。（1）零件原型三维数字化测量。采用三坐标测量机（CMM）或激光扫描等测量装置，测量采集零件原型表面点的三坐标值，使用逆向工程专业软件接收处理离散的点云数据。（2）提取零件原型的几何特征。按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原型所具有的设计与加工特征。（3）零件原型三维重构。将分割后的三维数据在CAD系统中分别作曲面模型的拟合，并通过各曲面片的求交与拼接获取零件原型表面的CAD模型。（4）CAD模型分析及改进。对虚拟重构出的CAD模型，从产品的用途及零件在产品中的地位、功用进行原理和功能分析，确保产品良好的人机性能，并实施有效的改进创新。（5）CAD模型校验与修正。根据获取的CAD模型，采用重新测量和加工出样品的方法，来校验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要求。对不满足要求者重复以上过程，直至达到零件的功能、用途等设计指标要求。

三、数据的获取

（1）接触式测量，通过传感测量仪器与样件的接触来记录样件表面的坐标位置，接触式测量的精度一般较高，可以在测量时根据需要进行规划，从而做到有的放矢，避免采集大量冗余数据，但测量效率较低。（2）非接触测量，基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理，将测得的物理模拟量通过适当的算法转化为样件表面的坐标点。由于非接触式测量技术测量效率较高，测量数据能包含被测物体足够细节信息。针对非接触式测量设备的限制，在测量时，对型腔、小的凹形区域等一些不可测区域，测量的数据可能会出现不完整。庞大的测量数据，会增大数据处理和曲面重建的负担。近年来，国内也开展了基于其他数字化方法的逆向工程研究，如清华大学激光快速成形中心进行的照片反求、CT反求西安交通大学研创的激光掃描法、层析法等。其中，三维激光扫描技术采用空间对应法测量原理，用激光束对物体表面进行扫描，由CCD（光电耦合）摄像机采集被测表面的光轨迹曲线，然后通过计算机处理。最终得到物体表面的三维几何数据，根据这些数据可以进行快速成形和NC加工。

四、逆向工程辅助软件的应用

近年来，Image ware软件在逆向工程被广泛应用汽车、航空、航天、家电、模具、计算机零部件领域。逆向工程应用软件能控制测量过程，产生原型曲面的测量“点云”，以适合的数据格式传输至CAD/CAM系统中；或在生成及接收的测量数据基础上，通过编辑和处理直接生成复杂的三维曲面或曲面原型，选择合适的数据格式后，再转入到CAD/CAM系统中，经过反复修改完成最终的产品造型。当测量中产生的数字模型直接嵌入到CAD/CAM模块中时，会自动延续成为同一数据模型，便捷生成复杂曲面和产品零件原型。此类逆向工程软件属于外挂的第三方软件，如Image ware作为UG系列产品中独立完成逆向工程的点云数据读取与传力功能模块，也能将测量的“点云”直接处理成质量很高的原型曲面，但模型在CAD/CAM系统中延续时会产生冗余数据。Image ware数据处理遵循点——曲线——曲面原则，操作简单便捷，工作流程清晰。流程如下：（1）读入点阵数据（点过程）。通常扫描后得到的测量数据是由大量的三维坐标点所组成，根据扫描仪的性质、扫描参数和被测物体的大小，由几百点到几百万点不等，这些大量的三维数据点称为点云。扫描得到的产品外形数据会不可避免的引入数据误差，尤其是尖锐边和边界附近的测量数据，测量数据中的坏点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面，所以要对原始点云数据应进行预处理，通常要经过以下步骤：去掉噪音点→数据插补→数据平滑→数据光顺→点云的重定位整合。（2）判断和决定生成哪种类型的曲线（曲线创建过程）。曲线的生成是用于建立遵循设计要求的点、直线、圆弧、样条曲线、二次曲线、平面等几何要素，一般来说曲线功能建立的几何要素主要是位于工作坐标系XY平面上（用捕捉点的方式也可以在空间上画线），当需要在不同平面上建立曲线时，需要用坐标系工具WCS→

Rotate或者Orient来转换XY平面。（3）决定生成那种曲面（曲面创建过程）。同曲线一样，根据产品设计需要可以考虑生成更准确的曲面、更光顺的曲面（例如class1曲面），或两者兼顾。逆向工程技术是消化、吸收国外先进技术、促进科技成果进步、实现技术创新的重要手段。Image ware在计算机辅助曲面检查、曲面造型及快速样件等方面具有其它软件无可匹敌的强大功能，使它当之无愧的成为逆向工程领域的领导者。逆向工程技术重在分析与吸收，贵在继承与创新，是机电产品创新的基础与源泉，在逆向工程的基础上进行工程设计，起点高、效果快、成本低，可以进行移植、组合、改造、创新。是发展高新技术、提升企业竞争力、赶超发达国家的有效途径。

五、逆向工程实际应用中的两大目标

（1）采用逆向工程技术，解决电子及日用品产品零件异形曲面设计难度大、设计周期长、外形设计要求不易表达或不易修改、精度低、效果差、成本高的一揽子工程解决方案。（2）解决三坐标测量机、光栅扫描仪对异形曲面测量失真的问题；解决正确处理异形曲面测量数据，使之顺利转换到数字建模的CAD软件系统中，快速实现零件原型几何数字建模的实用技术。

六、结语

工程造价数据的采集及其分析 篇7

1 工程造价数据的分类与收集

工程造价数据是指已建成竣工和在建的有一定使用价值和有一定代表性的工程设计概算、施工预算、工程竣工结算、竣工决算、单位工程施工成木以及新材料、新结构、新设备、新施工工艺等建筑安装工程分部分项的单价分析等资料。

1.1 工程造价数据的分类

对于已成工程造价数据的采集主要是为了取得具有代表性的工程数据并分类，全面反映项目建设全过程中对造价有影响的信息，包括项目前期的定位决策和可行性研究阶段的投资估算、设计阶段的重要指标和变化、投标阶段的竞争、建设单位的管理水平和资金水平、承包单位的技术条件和管理水平、市场的变化、项目所在地的区域和自身条件、项目设计指标的详细分解等等。

1.2 工程造价数据的采集

通过信息网可以更及时、更多地采集、发布材料价格,积累的已完工程数据、标准等均可通过信息网得到更广泛的利用。当前影响工程造价数据资源共享的主要因素有:

1.2.1 信息资源共享产生的远景效应没有取得普遍认识

信息资源能产生巨大效益。这一点已经得到社会各界的一致认同。工程造价数据同样是一种信息资源,是当前工程造价计价、控制、监管各个环节的关键,这也是不争的事实。

1.2.2 信息资源共享必备的技术性问题没有得到解决

(1)构建工程造价数据分类与对应的代码体系。工程造价数据必须以数据库存储，而数据库的建立，必须对工程造价数据进行归类与编码，只有建立一套科学的分类与代码体系，才能最终实现信息资源共享，才能确保工程造价数据资源的高效流转，才能对工程造价数据资源进行信息分类、统计、检索和存储，也才能提升相关计算机软件的处理水平、运行速度和稳定性。因此，必须根据工程造价数据存在的规律，确定分类原则和方法，建立行之有效的代码体系。

(2)建设公共的工程造价数据信息交流平台。工程造价数据经过加工、处理后，需要通过公众认同的平台予以发布，为所有工程造价信息需求者提供便利，这就需要建设一个公共的工程造价数据信息交流平台。公共交流平台是工程造价管理的先进形式体现，将极大地提高管理水平，及时掌握市场行情，进一步推进信息资源开发利用;也是工程造价数据信息的有机集成，发挥联系和沟通的作用;还是体现工程造价数据信息时效性和推进信息市场化的媒介。

(3)制订统一的工程造价电子数据交换格式标准。计算机技术在建设领域的推广和应用已相当普及，在建设工程计价、电子标书及评标定标、工程造价监督管理、工程造价信息系统及其他相关软件之间进行数据交换的重要性和必要性日益凸显，工程造价领域信息化建设需求也日益迫切。因此，制订一套在一定区域内统一的、规范的电子数据交换标准，是计算机和软件之间数据交换的必要条件。

2 工程造价数据的筛选

2.1 有效造价数据是反映项目造价变化情况的最简洁数据

有效造价数据消除了冗余数据对造价监督的干扰，提高了监督效率，因而科学、合理的确定有效造价数据对于提高造价监督效能具有重要作用。有效造价数据来源于原始造价数据，则不但具有造价数据特点，而且还有其自身的特点。(1)真实性;(2)低冗余度;(3)多样性、复杂性;(4)动态性。

2.2 有效造价数据的取舍原则——统一化、系列化、通用化、简化

(1)统一化就是要求把同一造价信息两种以上的表现形式归并为一种或将其限定在一定的范围之内，以消除由于不必要的多样化而造成的混乱。

(2)系列化就是要求对同类信息中的一组信息同时进行标准化，在需求分析中，利用系列化原理为同类信息制定基本参数系列非常重要，将会大大提高造价信息的简明适用程度。

(3)通用化就是要求在互相独立的造价数据表中选择和确定具有功能互换性和尺寸互换性的功能单元，以减少重复劳动和增强适用性。

(4)简化就是要求在一定范围内缩减对象类型的数目，使之在既定时间内足以满足一般要求。

3 工程造价数据分析

通过对收集到的已完工程造价资料进行加工处理，可以得出下列两类指标:

工程造价指标和工程造价指数，其中工程造价指标又可分为概算指标、投资估算指标和万元指标。

3.1 工程经济指标分析

即利用已完工程的数据资料进行各类经济指标分析。包括:(1)各分部分项工程的单方造价分析(如基础部分的单方造价:上部工程的单方造价:铝合金土程的单方造价等)。(2)各主要建筑三材的单方用量分析等一系列经济指标。工程经济指标分析的结果可以用来编制各类工程造价指标。工程的经济指标表达形式各有不同，以单方造价或单方用量的经济指标最为常见，因此工程经济指标的分类和采集应该尽量考虑以/m2形式表达，这样便于建立统一的工程造价指标。

3.2 各类工程造价指数的测定

将已完的工程按不同结构类型、装修等级、用途进行分类。再将分类后的工程数据进行综合考虑，按照各种不同结构类型、装修等级、用途分别综合出不同类别工程的百平米定额用量，算出工程的百平方定额直接费后再根据不同报告期的价格指数和材料价格进行动态调整。进而计算出不同报告期的百平方米工程造价。最后再将计算出的不同报告期的百平方米工程造价与相同结构类型、装修等级、用途的工程的基期的百平米造价进行对比后计算出不同类型的工程造价指数。所计算出的各类工程造价指数可以用来分析各类工程造价变化的原因(如由于三材价格的变化而引起的工程造价变化等)和作为承发包双方进行工程造价估算或进行工程造价动态结算的重要依据。

摘要：工程造价数据的采集及应用实质上是一个信息收集、整理、提炼、归纳、分析的过程,在工程造价管理中发挥着不可替代的重要作用。工程造价数据来源于工程建设项目,反过来又指导建设项目的设计和施工,可以加强对投资的控制,避免“三超”现象发生,从而达到最终控制工程造价的目标。

关键词：工程造价,数据,采集,造价分析

参考文献

[1]谭德精,王勇.编制造价指数动态管理工程造价[J].重庆市建设工程造价管理论文集,2003.

[2]谭德精,杜晓玲.工程造价确定与控制[M].重庆:重庆大学出版社,2004.

面向考古发掘工程的多维数据平台 篇8

关键词：数字考古,信息系统,XML,可视化

0 引 言

考古发掘是考古研究的基础,也是保护文化遗存的重要手段。通过调研我们发现,传统的田野考古信息系统由于其平面化的表达方式和基于文本的分析手段,已无法适应考古团队对考古遗址发掘所产生的海量和多维信息进行空间查询和可视化分析的实际需求。因此以考古发掘信息的空间化、可视化为出发点,将GIS技术和VR技术应用于考古发掘工程的多维数据平台,进而为考古专家提供全面准确和直观形象的信息支持,无疑是一项拥有广阔应用前景的研究工作[1]。

基于这一考虑,本文提出设计和开发一个既能为考古团队提供考古发掘工程海量信息的开放式管理、智能检索和可视化分析手段,又能为文化旅游爱好者提供遗址发掘现场的三维虚拟展示的考古发掘的多维数据平台,该平台应具有以下特性:

(1) 能同时支持文本、手绘图、图像、音频和视频等二维和矢量地图、三维模型等多维度的信息表达形式;(2) 具有对遗址发掘现场三维场景、探方结构等复杂对象的存储、组织和管理能力;(3) 提供基于关键词、基于草图、基于形状、基于图像和基于语义等智能检索手段;(4) 采用开放式、分布式的信息管理模式,发掘现场不同类别信息的收集、整理和发布由承担相应任务的工作小组或人员分别完成,系统通过用户角色权限控制实现对信息的“隐性集中管理”;(5) 开发技术应基于主流的Internet基础服务(.NET Framework)、地理信息基础服务(MapXtreme)和数据库服务平台(SQL、Oracle),采用通用的脚本语言(Java、C#),并借助第三方插件(VRML、VRP)简化三维模型处理的复杂度,从而使系统易于部署和实现,同时也降低了开发风险。

1 系统设计

1.1 系统框架

该平台被设计为既能服务于文物研究、保护性质的行业用户,又能为公众提供非密级的遗址发掘信息查询和发掘场景虚拟展示服务。因此,一个基于MVC模式,具有可伸缩特性、易于部署和实施的瘦客户端B/S架构,应该是该系统框架设计的首选方案,其框架结构如图1所示。开发平台采用.NET Framework,降低了系统对客户机性能的要求,避免了在客户机上分发应用程序与版本控制的困难[2]。此外,通过在浏览器中安装第三方插件使其具有三维模型对象的解析和表达能力,减少了客户端与服务器的信息交换,从而可提高系统的响应能力。

1.2 主要功能

通过与陕西省文物研究所、西北大学文博学院等研究机构的合作,在对众多田野考古项目的考查和调研的基础上,本文将该平台划分为数据管理、地图管理、预测分析、虚拟展示等子系统:(1) 数据管理模块,用于实现遗址发掘项目信息的采集、发布、修改和查询等功能;(2) 地图管理模块,用于实现遗址发掘现场不同阶段矢量地图的采集、绘制、格式转换和网络发布等功能;(3) 预测分析模块,用于实现项目工程数据的分类汇总和报表打印、文物分布图的自动绘制等功能;(4) 虚拟展示模块,用于实现遗址发掘场景的三维虚拟展示、文物碎片的三维复原等功能;(5) 系统管理模块,用于实现数据备份、工作界面设置和用户访问控制等功能。

1.3 数据库设计

考古发掘是一个渐进的过程,项目实施过程中常常需要进行多次发掘和整理,遗址信息的内容甚至其类型都会随着发掘工作的进展不断更新。针对这种信息开放特性,本文将发掘项目的信息划分为静态属性和动态属性两种类型。静态属性指考古发掘项目通用的、现阶段公认的属性集合,这些属性在数据库中以字段的形式进行描述;动态属性指那些在系统运行过程中动态增加的新属性,这些属性通过一个XML文档进行描述,而数据库中只保存一个指向该XML文件的指针,如表1所示。采用这种方法的优点在于:(1) 当系统底层文件内部存储的数据格式有较大变动时,只要其存储的遗址信息不变,相应的XML文档就无需改变;(2) 当底层文件存储的遗址信息改变时,则更改其文档类型定义,并在原有的XML文档上做少量改动即可。

1.4 专题地图设计

在一些考古相关的地理信息系统中,遗址的空间信息往往被划分为旧石器时代、新石器时代等不同图层。这种方案易于实现,但存在两点不足:(1) 在设计阶段就将图层的时代属性限定,当某些遗址的文化归属发生变更时,相关的多个图层都必须重新绘制;(2) 不同时代的遗址分布在不同的图层,将使它们之间的纵向比较变得很困难。为了克服上述方案的缺陷,本文采用了将遗址发掘现场的所有空间对象都保存在同一个图层中,而把其时代特征、文化归属等作为遗址的属性来保存的设计方案。

该方案将发掘现场专题地图划分为地图底层和文物分布两类图层。地图底层用来描述考古遗址的地理环境信息,由山脉、水系等基本图层组成。地图底层可根据需要灵活扩充,比如增加卫星遥感、航空摄影、古环境演化等新图层。文物分布图层用来描述遗址发掘现场文物分布的空间信息,在地图上表现为一系列按空间分布的文物标注点,每个文物标注点都对应一个包含三维坐标信息的遗址空间对象。该空间对象借助对象标识(ID)实现与存储在数据库中的遗址属性信息(如保护级别、文化归属、历史年代等)相互勾连[3]。这样,从时空分布、文化归属等多个交叉角度对遗址的分析,就可以转换为对数据库中相应属性字段值的一组关系运算。

2 系统实现

2.1 GIS工作模式

系统提供矢量地图和卫星地图两种工作模式,用户可通过选项卡设定。通过工作区左上角的鹰眼功能,用户可以实现关注区域的粗略选择,再通过基于MapInfo技术的搜索引擎实现遗址的精确定位,系统工作界面如图2所示。

2.2 预测分析功能

从考古研究的角度,考古学家不仅关注遗址的文化层时代等属性信息,而且还关注遗址的位置分布等空间信息。通过系统建立的虚拟古遗址环境模型,可以帮助考古学家研究遗址群落的分布规律[4],并做出科学判断与评价,用以指导后续的挖掘和现场保护工作。针对这一特定需求,本文利用地理特征ID码机制,将遗址的空间信息与属性信息结合,提供基于图元的遗址信息空间查询和可视化分析功能。

具体实现方法采用了基于GeoVRML的节点查询和聚类分析技术。在GeoVRML中为了支持空间查询新增加了Geo TouchSensor节点,该节点扩展了VRML标准节点TouchSensor,当使用者用鼠标点击虚拟古遗址环境中的空间节点时,该节点能传回其地理坐标位置,利用捕获的坐标传送到二维视图后,通过二维视图访问数据库服务器的ASP.NET连接实现遗址属性信息的查询。用户通过系统提供的空间对象选择工具(、、、分别对应点选、圈选、框选、不规则选择),选择一个或多个遗址空间对象,然后单击查询按钮,就能获得遗址的空间信息和属性信息,如图3所示。进一步,根据遗址之间的GIS距离向量值和文化层属性相似度进行聚类分析,并以可视化方式绘制出遗址群落的关联轨迹。

2.3 用户权限管理

在考古发掘项目中,遗址的空间和属性信息分布在数十个数据表格中,其收集、更新和维护通常由负责该遗址发掘、管理和研究的相关工作人员负责。但是,由于经常会出现项目组人员变动和职责变更的现象,考古发掘项目的信息管理是比较复杂的,如图4所示。为了提供一种可靠、高效、灵活的访问模式,本文设计了一种基于角色权限的用户资源访问控制方案[5]:系统管理员通过定义诸如项目负责人、子项目负责人、项目资料员等不同角色,实现对系统用户基本访问权限的设定。项目负责人可根据工作需要,随时调整和设定项目成员与项目表格之间的访问规则,规定项目成员的访问行为,从而实现了一种粒度可调的遗址信息访问控制模式,如图5所示。

2.4 三维虚拟展示

“重现耶鲁撒冷风貌”、“敦煌石窟虚拟展示”等大型项目的实践表明,利用大场景激光三维扫描和近景测量技术相结合实现对发掘现场的精确测量,以获取发掘现场和出土文物在遗址三维空间中的各种数据,进而运用真实感绘制技术遗址的三维模型,是实现遗址场景快速建模的工程化方法[6,7]。进一步,将获得的遗址三维场景模型导入中视点虚拟漫游平台VRP(Virtual Reality Platform)中,通过设置场景的光照、相机和漫游路径,进行渲染和烘焙以增强场景的真实感,并利用VRP的外部创作接口EAI(External Authoring Interface),通过编写脚本代码实现遗址三维虚拟场景与外部环境(客户端)的交互式漫游,提供遗址地形、地物和三维模型的选择、平移、缩放等功能,如图6所示。

具体实现方法上,本文利用了GeoVRML的GeoViewpoint和GeoPositionInterpolator节点:(1) GeoViewpoint节点扩展了VRML标准节点Viewpoint(空间视点),该节点中的set_bind事件输入接口、isBound和bindTime事件输出接口含义与标准节点Viewpoint相同,用于空间视点相互切换的操作。通过将NavitionInfo(导航信息)节点的域headlight, navType和speed引入该节点,可更好地实现地形模拟飞行和漫游。(2) GeoPositionInterpolator节点扩展了VRML标准节点PositionInterpolator(空间位置动画),其eventOut (事件输出接口)geovalue_changed域输出在geoSystem域中指定的地理空间坐标系下的动画内插空间点坐标,该eventOut可作为GeoViewpoint或GeoLocation节点的evenIn (事件输入接口)来模拟地形飞行和漫游。通过将动画内插在指定的地理空间坐标系,而非VRML世界坐标系中进行,可使场景变换更平滑。

2.5 多维数据管理

重大考古发掘不同阶段的信息都需要采集、整理、存储和管理。这些信息包括发掘日志、工程图纸、遗址场景和文物的三维点云、发掘过程的视频记录等,不仅数据量大、形态多样,而且存在复杂的时间和空间关联。因此,应仔细研究各种数据之间的关系,建立完整、准确的分类体系,将其组织成一个多维的时空数据库,进而实现从时间轴、空间轴、文物归属轴等多维度对发掘现场信息进行管理,并进一步从中提取挖掘出考古研究者感兴趣的知识[8,9]。

为了高效地管理遗址的空间数据,适应网络上多用户的并发访问,同时保证数据的安全性,本文采用了一种角色服务器的方案:(1) 基于二维地图的MapInfo空间数据服务器和属性信息SQL Server数据服务器,利用ADO.NET完成对数据库的访问,并使用XML作为一般的数据传输格式,因此只要接收数据方使用一个XML解析器便可以解析出数据,具有更优越的互操作性;(2) 基于三维可视化的元数据库服务器和空间数据库服务器,元数据库是三维可视化系统空间数据访问的向导。应用服务器处理客户端的每一个请求时,都要先访问元数据库,确定请求所需数据是否存在,是否符合要求,访问抽取数据的格式、性质、应用方式、应用示例等内容,使应用服务器准确、快捷定位地理数据库,获取所需的三维可视化数据。

3 开放式的属性管理

3.1 属性类型的定义

本文将考古遗址分布图的图元集合视为一组模板,采用XML模板实现属性类型的定义。用户根据需要首先写出一个XML文档,接着将这个文档保存为一个模板,然后将该模板文件单独存放在数据库中的一个模板表中。具体实现方法为:

将每个自定义属性定义为XML的一个元素,并为每个元素指定若干属性(Attributes):(1) 属性类型(AttrType),已经定义了三种:单行文本、下拉列表选择、多行文本;(2) 属性名称(AttrName),在将属性显示在页面中时,它表现为相应控件前面的标签;(3) 属性默认值(AttrValue),当用户输入或者选择新值时,它用来保存新值。

根据需要,还可以为元素增加子元素,保存额外的信息。用户自定义类型和页面上已经实例化了的控件的对应关系如图7所示。

3.2 属性值的修改

基于XML技术的遗址开放式的属性修改过程如下所述:

(1) 根据模板动态生成控件 模板数据表中保存了所有类型模板的XML文本。当页面需要加载某个类别数据的属性时,系统首先找到这个类别的模板,然后根据模板的描述将所有相关属性在页面上动态生成。

(2) 属性数据加载到页面控件 从属性数据表中读出要显示的属性,其形式为一个XML文本。通过对此XML文本进行解析,将相应的属性数据写入到页面的动态控件中。

(3) 用户修改属性值 用户可以通过对页面的操作修改控件中的取值。

(4) 将页面解析为XML文本并保存 当用户需要保存修改的结果时,先将页面中控件的取值分别填入模板XML文本相应的属性位置,再将这个XML文本保存在属性数据表中即可。

3.3 属性结构的修改

由于一种类别的图元对应一个相应的开放式属性模板,因此当用户需要修改自定义属性结构时,只需修改相应的模板文件即可,系统会通过上文所述的方式将最新的属性结构即时更新到原有属性上,其实现界面如图8所示。

应用本文提出的这种模式,用户可以便捷地实现新属性的加入和无用属性的删除,扩充新类型也只需在模板表中增加新的模板即可。此外,由于不仅将每个属性的取值保存在XML文档中,而且还保存了属性的类别、备选项等附属信息,使得每个属性在Web页面中都可以具有丰富的表现形式。

4 结 语

针对考古发掘项目的实际需求,考古发掘多维数据平台拟提供包括发掘现场的工程数据、文物图片、发掘视频等二维信息和点云模型、实体模型、表面模型等多维信息的发布、管理、检索和展示服务。该平台采用的瘦客户端B/S架构,使其具有跨平台、低成本、易于部署和实施等优点,其基于图元的遗址信息交互式标注和空间查询功能,为考古专家提供了一种可视化的遗址信息管理和分析手段;其基于中间件技术的遗址发掘场景虚拟展示功能,为文化旅游爱好者提供了具有一定真实感的虚拟漫游环境。可以预见,随着研究工作的深入,该系统中必将增加遗址虚拟复原、扩张模拟等智能化功能。

参考文献

[1]张颖岚.GIS在考古学的应用现状和前景展望[J].西北大学学报,2006,36(6):94-97.

[2]葛瑶,李晓风,王辉.基于.NET分布式系统的模式研究[J].计算机工程与设计,2008,29(5):1049-1054.

[3]高原,耿国华,董乐红.基于关系数据库的空间对象处理技术研究[J].计算机应用与软件,2007,24(6):12-13.

[4]刘军,耿国华.基于.NET的考古遗址空间信息系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2009,30(24):5404-5407.

[5]毕硕本,傅德胜.姜寨一期文化聚落的空间知识推理研究[J].计算机应用与软件,2008,25(8):36-39.

[6]张爱武,孙卫东,李风亭.大规模三维场景几何信号基本处理方法[J].系统仿真学报,2005,17(2):384-391.

[7]金鑫,孙卫东.基于激光同步扫描图像的三维景物纹理映射[J].仪器仪表学报,2006,27(6):2084-2085.

[8]Zhu Tiewen,Zhou Zhinong,Jing Ning.Managing method of Spatial datain Relational Database Management Systems[J].软件学报,200,213(1):8-14.

数据工程师 篇9

目前全国各地城建档案管理机构基本为当地城市建设档案馆或城市建设档案室。汶川地震发生一两年内, 各大城市公共建筑特别是大中小学校舍纷纷进行检查加固整改, 城市建设档案馆这两年也陆续将防震抗震工作提上议程, 积极研究思考城建档案馆所及城建档案信息的安全应急管理。城建档案馆要建立切实可行的前期应急管理、灾时应急方案和灾后重建措施以保护城建档案的安全和及时提供城建档案为救灾抢险服务。

一、前期应急管理

1.对重点工程项目、城区主要路段建筑物、主要街区道路锁定地理方位, 专门设置目录, 以备及时调用。

2.预先设定灾时可能用上的工程档案内容范围, 避免调档忙乱出错。

3.对馆藏档案进行数字化处理, 与兄弟城市建立互通备份或交叉备份档案, 建立档案备份系统。

4.备份方需保证备份档案的安全可靠并有能及时为受灾提供城市档案信息有效预案。

二、灾时应急管理

1.紧急情况下, 城建档案馆要全力保护馆藏档案实体和档案机器人、手工检索工具的安全, 有必要的话, 尽可能将库存档案转移至安全地带。

2.城建档案可以在第一时间为灾区提供第一手资料, 灾区建设管理部门或城建档案馆第一时间与救灾指挥部取得联系, 成立帮扶小组, 掌握最新情况。

3.根据灾情列出主要路段建筑物、市政工程明细。城建档案馆根据明细, 即刻调用库存档案, 将倒塌房屋的主要建筑图纸、断裂及塌陷的市政道路工程图和中断的地上地下管线图送往现场。主要应急调档内容有: (1) 城区主要地形图; (2) 城区各医院、学校、通讯机构、大型人员聚集商场、剧院等文化场所、泵站、电站、地下人防工程竣工图; (3) 主要倒塌、倾斜房屋的总体平面及各层建筑平面图、结构图、给排水、电气图等; (4) 断裂、塌陷的主要市政路段、铁路、桥梁、隧道、公路、水库、排洪渠等相关竣工图; (5) 停水、停电、通讯中断等路线管线图。

4.灾区现成应成立不同救援小组, 如管线求援小组、房屋救援小组、市政救援小组等, 配合相关技术人员查明相关市政道路口、建筑物、地下室等出入口及管线填埋位置等其它信息。

5.房屋求援小组根据图纸最先及时对密集地被埋人员进行挖救。

6.管线抢救小组根据管线图及时与供水、供电、电信、消防等部门联系, 加紧抢修救护, 第一时间保障医院、救护站、指挥中心等的水电、通信功能。

三、灾后重建管理

城建档案馆帮扶小组配合各有关部门, 以城建档案信息提高灾区救援、恢复重建进度。

1.城建档案馆提供馆藏或异地备份的各种地形图、管线图, 使求援指挥中心可以最先统筹安排救援, 尽快恢复城区给水、电力、通讯、交通供应。

2.凭借城建档案, 各主要路段和主要救护场所, 可以最先恢复, 以最快速度做好后续救援工作。

3.根据各处情况, 城建档案馆提供塌陷、倾斜市政道路及房屋地质、结构、地基图纸进行灾后重修、重建的规划、设计, 可先重后轻分步骤调阅档案, 以最快速度进行, 减少大量人力物力和财力的投入。

4.对部分倾斜房屋的安全性, 城建档案馆可提供相关工程建筑、结构竣工图给质量检测部门进行房屋安全鉴定, 以确定是否拆掉重或做加固维修。

5.城建档案馆可利用城建档案, 结合救灾情况为灾后城区损毁情况做好统计工作。

6.城建档案馆提供各区重要建筑物和道路、交通等工程档案给城市规划管理部门, 为城区总体重建规划、设计提供重要参考依据。

为避免大的自然灾害对城市的影响, 城建档案馆的抗震减灾应急管理十分必要。防患于未然, 只有居安思危, 才能将自然对人类的伤害减轻到最小。

摘要：城建档案的作用在抗震减灾中显得尤其重要, 本文强调此作用的同时重点提出档案保护和灾后应急管理的措施和方案, 旨在期望最大限度地发挥城建档案的作用, 让其更好地为城市为社会做出更大贡献。

机械设计与分析工程数据管理技术 篇10

CAD/CAE/CAM集成就是为实现各CAD/CAE/CAM系统之间完整的产品数据交换, 达到信息共享的目的。为此应采用统一的标准来实现产品数据的定义, ISO制订了《SO10303一产品数据的表达与交换》, 又称STEP标准。该标准根据集成要求、内容以及数据量, 有如下四个层次的集成方式。

1.1 基于中性文件的集成方式数据存放在有专门格式规定的

STEP文件中, 各应用系统之间数据交换经过前/后置处理程序处理为中性文件进行交换。这种方式实现简单, 但存在数据冗余度大, 数据独立性差、难于扩充的缺点。

1.2 基于工作格式的集成方式工作格式是产品数据结构在内

存中的表现形式, 它利用内存数据管理系统使要处理的数据常驻内存, 对它进行集中处理, 产生STEP文件。其特点是处理数据的速度快, 可以不必考虑数据的存储方式, 实现简单。缺点是由于内存空间的限制, 当处理大量的数据时要设置页交换文件, 而且也存在着数据冗余, 难于扩充的问题。

1.3 基于工程数据库的集成方式应用系统通过工程数据库来

统一管理和操纵数据, 进行数据交换。这种方式简化了信息交换方式, 适用于数据量大、数据管理规模大, 可满足数据共享性、独立性、安全性和完整性要求。它不仅可描述数据本身, 还可通过存取路径来描述数据之间的联系。通过工程数据库存取所需信息, 达到数据共享和一致, 减少了数据的冗余度, 节约空间, 缩短存取时间。这是实现系统集成的一种理想集成方式。

2 CAD/CAE工程数据特点及对数据库功能要求

2.1 CAD/CAE工程数据特点在CAD/CAE集成过程中要利用

和生成的大量的工程设计和分析数据。其中一部分是各种设计规范和标准以及产品的技术参数, 这些数据是设计过程选用的静态数据。另一部分是设计过程中生成的数据, 如产品的结构分析、性能分析、图形、尺寸公差、技术要求、材料热处理等数据, 这些数据具有高度的动态性。与一般的商业数据相比, CAD/CAE工程数据有着与其显著不同的特点, 具体如下: (1) 数据结构复杂。机械产品设计中的数据不仅包括结构化数据, 它还包括图形、长文本、表格、线图、视频等非结构化数据, 而且在设计过程中数量不断增大, 类型不断增多, 且要不断修改和补充。 (2) 数据联系复杂。在数据元素之间存在复杂的联系, 其中一对多、多对多的联系比较普遍。这种密切的联系, 构成复杂的网状结构, 从而使数据模型十分复杂。 (3) 数据的一致性。工程数据中存在着从产品的初始模型推导出的二次数据, 一旦初始模型被修改, 导出数据也就失效, 需要重新计算, 用新的数据取代失效的数据, 以保持数据库中数据的一致性。 (4) 模式的动态修改。工程设计过程中工程设计人员建立的几何数学模型的结构会经常修改, 要求工程数据库模式能支持这种动态修改, 能进行动态数据的定义、删除和恢复等。

2.2 CAD/CAE工程数据处理对工程数据库的功能要求由于上

述CAD/CAE工程数据特点, 对用于CAD/CAE工程领域的工程数据

*来稿需知:

征

1、来稿确保不一稿多投、不涉及保密、署名无争议。请作者自留底稿, 恕不退稿。

库提出如下要求: (1) 能描述和处理复杂数据类型。由于工程数据结构复杂, 语义关系丰富, 因此EDBMS不仅要支持用户定义复杂的类型, 而且还要支持多对多关系、递归关系等复杂数据结构的描述。 (2) 动态处理模式变化的能力。由于设计过程和工艺规划过程中产生的数据是不断变化的, 要求EDBMS能支持动态描述数据的能力, 使用户既能修改数据库中的值, 又能修改数据结构的模式。 (3) 版本控制管理。设计是一个设计———分析———再设计的反复过程。设计者经常要对设计过程进行回溯, 并重新进行新一轮的设计。版本管理应能记录设计过程中的历史数据, 使设计回溯到一个合理的阶段, 不致使整个设计推翻重新开始。同时设计对象的版本管理应能提供多个设计者并行更新同一设计对象的机制。 (4) 支持工程设计事务。工程设计事务是长达以小时、天或周计的长事务。长时间封锁某一设计对象, 将严重影响设计的并行性。在EDBMS中必须解决工程长事务中对设计对象的封锁、恢复和共享问题。

3 采用基于Web的工程数据库管理系统的原因

3.1 We b技术与工程数据库管理技术的关系工程数据管理系

统 (EDBMS) 作为一种应用框架, 其对开放性和扩展性的要求与web的开放系统结构相互补充。在web技术上构建EDBMS可充分享受到Web开放体系带来的优势, 增强EDBMS异构环境下的应用。并且随着网络化虚拟设计模式的迅速发展, 产品的设计过程在并行和协同中完成, 对于异地的并行协同设计过程, 己有的工程数据管理技术不能很好满足现在全球化产品开发战略发展的需要。因此, 必须根据新的形式, 通过web技术扩展其功能, 使之适应网络化虚拟设计的产品数据和过程管理, 使之能够支持异地和异构环境的设计与制造。

3.2 We b-bas e d EDBMS的优点随着网络技术的发展, 90年

代中后期, 出现了以Web技术为基础的新型系统平台B/S (Brow—s e r/Se rve r) 模式, B/S模式把传统的c/s模式中的服务器部分分为数据库服务器和应用服务器, 从而构成一个三层结构。本文的数据管理系统就是采用这种三层结构模式。Webbased EDBMS的优点如下: (1) 易于分散用户交流、同步。 (2) 简化了系统的开发与维护。3) 较强的跨平台性, 用户界面统一、友好。

4 CAD/CAE数据管理系统与PDM的关系

产品数据管理 (Product Data Management, PDM) , 是以软件技术为基础, 管理所有与产品相关信息 (包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等) 和所有与产品相关过程 (包括过程定义和管理) 的技术。PDM技术是对工程数据管理、文档管理、产品信息管理、技术数据管理、技术信息管理、图像管理以及其它各种名目的管理技术的综合概括和扩展。PDM重要性不言而喻, 从概念上看PDM技术可以管理与产品相关的工程数据, CAD/CAE数据管理系统可以看作是PDM系统的子集, 但成功实施PDM却并非易事。实施现有PDM产品存在的问题。

5 结论

本文建立面向对象的工程数据模型, 利用关系对象数据库存储管理工程设计数据和分析数据, 通过网络实现数据信息共享与交换, 并利用VRML技术实现三维模型的在线浏览。

2、编辑部对来稿有删修权, 不同意删修的稿件请在来稿中声明。稿件刊登后, 赠当期杂志一册, 以供用途。

稿3、本刊常年征稿, 所有文稿均在一周左右时间做出处理。

启

4、论文下方要注明作者的详细通讯地址[例:××省××市 (区、县) ××路××号××学校××收]、联系电话 (固定电话、移动电话) 、邮编、邮箱及QQ。以便我们能够及时快捷地与您取得联系。

*本刊为旬刊, 欢迎有一定组稿能力者为本刊组织稿件, 有意者请与本刊编辑部联系, 经审核合格者, 可设为当地工作站负责人 (需寄申请书) , 欢迎广大经济界、管理界、科技界、理论界工作者推荐、自荐。

事*投稿方式:1、投稿专用邮箱:GL-KJ@163.COM

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数据工程师 篇11

摘要：二十一世纪人类社会正在逐步进入信息时代，各行各业的数据中心建设规模越来越大。但随着数据中心规模的不断扩大，服务器发热密度越来越高，数据中心能耗问题日益突出。数据中心中暖通系统能耗占据着较大比例，暖通系统节能刻不容缓。西方发达国家中暖通系统仅占社会总能耗的百分之十五左右，而在我国暖通系统能耗却占社会总能耗的百分之三十，可见暖通系统节能的必要性。本文将针对数据中心工程中暖通系统的节能措施展开研究和分析。

关键词：数据中心；暖通系统；节能措施

引言

新时代背景下，社会信息化程度越来越高，人们对数据处理业务的需求越来越大，数据中心应运而生。近几年，我国许多企业进行了数据中心建设，数据中心进入快速增长期。暖通系统在数据中心工程建设中占据着重要位置，担负着数据中心数据处理设备冷却的重任，是保障数据中心正常运行的重要基础设施，但也是数据中心主要能耗设施，高能耗无疑造成了能源浪费，增强了数据中心运行成本，暖通系统节能势在必行。

一、数据中心对环境的要求

数据中心是一整套极其复杂的设施，可用来在INTERNET网络基础设施上传递、存储、加工、处理、计算、展示数据信息，通常用来处理商业或组织数据[1]。数据中心需建立在一定硬件系统基础上，通常由多个主机构成，每个主机运行一个单一构件。这些构件对室内环境有着较高要求，腐蚀气体或不洁净气体吸入机房会影响设备运行[2]。此外，温度与湿度的控制也非常重要，必须严格控制，如机房内温度过高，主机设备将出现死机、重启等现象。若空气潮湿，易引起设备的金属部件和插接件管部件产生锈蚀，严重时还可造成电路短路。數据中心具体环境要求如表1。而暖通系统是数据中心的温度、湿度、设备冷却的主要手段。但暖通系统也是数据中心耗能大项，数据中心工程中暖通系统节能值得研究。

表1 主机房的环境要求

A级B级正常范围

温度23 ±2℃20±2℃18-25℃

湿度45%-65%40%-70%40%-60%

温度变化率

送风温差<5℃/h 并不得结露

4～6℃<10℃/h 并不得结露

4～6℃

6～8℃

二、数据中心工程中暖通系统能耗影响因素分析

相关统计数据显示，数据中心每年每平方英尺能源成本是普通办公室的十倍，其中暖通系统能耗最大，可见暖通系统能耗的严重性[3]。导致数据中心暖通系统能耗高的因素有很多。首先，从新风处理角度来看。一些数据中心建设中，忽视了对自然因素的利用，不能新风处理能耗大，且处理效果不理想，导致新风处理过程中能耗问题突出，暖通系统图（如图1）。此外，一些数据中心规模扩大、设备增多，却没有合组织气流，结果造成冷风与服务器的热风混在一起，严重制约了暖通系统功能发挥，导致能耗严重，更给设备运行造成了不利影响[4]。另一方面，一些数据中心缺乏相应管理制度，没有设置隔离门，造成数据中心与外界空气环境交换过于频繁，导致数据中心内部湿度、温度与实际需求偏差较大，就会加大暖通系统整体能耗，更会影响温度、湿度调节的效果与效率。此外，很多数据中心暖通系统控制技术存在问题，缺乏对节能问题的考虑，缺少对变频技术和智能控制技术的应用，导致整个暖通系统控制十分不灵活，导致温湿度调节效果十分不理想。

图1暖通系统图

三、数据中心工程中暖通系统节能的措施

通过前文的分析，不难看出数据中心工程中暖通系统节能的重要性和必要性。下面通过几点来分析数据中心工程暖通系统节能的措施。

（一）合理的气流组织

通过前文对数据中心环境要求的分析，可以知道数据中心主机房对环境的洁净度及温湿度都有较高要求，主机房内必须要进行新风换气。在夏季时新风处理比较简单，只需进行简单的除湿即可。而在冬季，室外温度较低，且空气含湿量低于室内空气含湿量，空气处理中既要加湿又要加热，而当前的加热加湿方式显然会造成能源利用的不合理。因此，新风处理可考虑采用换热机组，利用机房内的回风加热新风，不仅降低了新风加热能耗，同时减少了末端空调风机能耗。另一方面，为了使暖通系统性能得到更好的发挥，避免冷热风混合，气流组织设计中单机柜热密度若在5KW以下，可设冷热通道。若在5KW以上，可考虑设置封闭式冷热通道。目前国内大多采用的是封闭冷通道，但工程中如果对送风温度有一定要求，可采用封闭热通道。封闭通道能够降低机柜的漏风率，最大限度的优化气流组织，有效降低能耗。此外，应设置隔离门，减少室内外空气的对流。

（二）加强对变频技术的应用

目前国内数据中心应用的主流暖通系统控制技术分为两大类：第一类是定频技术，第二类是变频技术。由于定频控制技术下，冷冻泵需要持续运转，以维持设置温湿度，所以运行中能耗问题突出。而变频控制技术下，利用了智能控制和感应技术，系统可根据实际温湿度来自动调节运行模式，进行低能耗运行，以降低整体运行能耗。且这种控制技术控制精度大，能源利用率高，能够有效降低暖通系统运行成本，提高系统运行灵活性，解决能耗问题。因此，数据中心工程中暖通系统应积极推广和应用变频控制技术。例如，深圳科士达在二零一一建设的数据中心，就应用了变频控制技术，数据中心整体能力下降了百分之二十二，运行成本降低百分之十三，节能效果大大提升，温控、湿控效果明显改善，控制准确性明显提高，科士达数据中心被评为最佳节能数据中心。

四、结语

数据中心的建设离不开对暖通系统的应用，但暖通系统是数据中心的主要能源设施，能耗问题十分突出。高能耗不降会造成资源浪费，增加暖通系统运行成本，更会带来严重的环境污染问题，数据中心工程中暖通系统节能至关重要。暖通系统设计中必须做好科学设计，考虑节能问题，积极融入新技术、新设备，以降低暖通系统能耗。

参考文献：

[1]闫军威.区域供冷系统节能优化运行与控制方法研究及系统实现[D].华南理工大学，2014，13（11）：119-124.

[2]高东媛.新风直接引入式数据中心空调辅助系统研究[D].河北工程大学，2013，05：190-192.

逆向工程中的数据测量技术 篇12

通过实物模型产生其数字化模型,可以充分利用数字化的优势,提高设计、制造、分析的质量和效率,并适应智能化、集成化、并行化、网络化的产品设计制造过程中的信息存储与交换。逆向工程将现代测量设备作为产品设计前置输入装置和原型或产品制造后的检测手段,与RPM(快速原型制造)、CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)相结合并形成产品设计制造的闭环(图1),有效提高了产品的快速响应能力,丰富了几何造型方法和产品设计手段。

逆向工程大体可分为两个阶段:数据测量和处理;曲面拟合和CAD建模,其中数据测量技术是逆向工程中的第一个环节,是数据处理、模型重建的基础,高效率、高精度地采集样件的外形数据是逆向工程的一个重要内容。选用不同的测量方法可以导致所采集到的同一样件模型的数据在速度、精度及完整性等方面具有很大差别,因此,测量方法的选用是逆向工程数据采集技术中的一个重要问题。

随着科学技术的不断发展,采集技术也随着新的物理原理、新技术的不断引入而获得了长足发展,有很多测量方法可以用于逆向工程以获取样件模型的几何形状数据(图2)。本文着重介绍几种主要测量方法的原理,并讨论和比较各种方法的优缺点。

1接触式测量方法

接触式测量方法是通过传感测量头与样件模型的接触而获取样件表面的坐标位置。三坐标测量机法是典型的接触式测量方法,它是利用三坐标测量机的接触探头逐点地捕捉样件表面的坐标数据。当探头上的探针沿样件表面运动时,样件表面的反作用力使探针发生形变,并通过传感器测出其大小和方向,再通过数模转换,由计算机显示、记录所测的三维点数据。

采用三坐标测量机可达到很高的测量精度(±0.5μm),缺点是对具有复杂内部型腔、几何特征尺寸少、具有大面积自由曲面的样件的测量不能适应,并容易损伤探头或划伤被测实体表面。另外,不适合对易碎和软质的材料、超薄形物体和具有细微花纹的物体进行测量。三坐标测量机价格昂贵,对测量环境要求较高,且测量速度较慢,数据密度低,还需要对测量数据进行测头半径补偿。

2非接触式测量方法

非接触式测量方法主要是基于光学、声学及磁学等领域中的基本原理,将一定的物理模拟量通过一定的数学算法转化为样件表面的坐标点。

2.1电磁测量法

(1)磁共振成像(MRI)技术。磁共振成像(MRI)技术的主要原理为:基于拉莫尔定理,利用线性梯度磁场,使处于不同位置上的样本的质子以不同的频率共振,把空间各个位置所对应的共振射频辐射信号强度显示出来,就得到了质子密度像。该方法的显著优点是不受测量样件复杂程度的限制,能获取样件内部及内表面的截面数据并且不破坏被测物体,所获得的测量数据密集、完整,测量结果包括了样件的拓扑结构。但缺点是测量精度低(最小层厚度达1mm),成本高,样件的尺寸受仪器磁体大小的限制,对样件的材质也有一定的限制(如:不能是铁磁物质)。该方法主要用于对医学领域的生物组织的断层测量上,而对非生物材料的工业产品的测量不适应,空间分辨率较低,且测量时间长,设备昂贵。

(2)工业CT。工业CT(ICT)是利用不同物体对X光吸收系数不同的特点,采用数学方法经过计算机处理重建物体断层图像,其主要原理是用X光源在一端沿一定的旋转方向照射被测样件的一系列截面,根据朗伯定律,当能量波穿过任何物质时,它的能量由于与原子相互作用而减弱,减弱的程度与物质的厚度和组成有关,其规律可用下式表示:

式中,I为穿过物质的能量波的强度;I0为初始的能量波强度;m为物质的吸收系数。由于一般被检物不是均匀体,其吸收系数m将随着被测物的某个截面在固定坐标系中的坐标值(x,y)不同而变化,因此,m(x,y)反映了被测截面的内部结构信息。

当能量波对某物体作断层扫描时,一部分能量被吸收,未被吸收的部分被物体另一侧的探测器所接收。探测器接收的大量信息经模数转换器转换成数字信息并输入计算机,通过图像重建以获得样件的切片图像或体素数据。该技术不受测量样件复杂程度的限制,不仅可以测量物体的表面形状,而且可以无损地对物体的内部形状、壁厚等进行测量,但它存在空间分辨率低,数据获取速度慢,重建图像时计算量大、造价高,只能获得一定厚度截面(最小层厚度达1mm)的轮廓等缺点。

2.2声学测量法

声学测量方法中应用最多的是超声波测距。不同的介质有它特定的声阻抗和衰减特性,当超声波脉冲到达被测物体时,其在两种介质边界表面会发生回波反射,通过测量回波与零点脉冲的时间间隔,即可计算出各面到零点回波的距离,利用这些特征便可对物体进行断层数字化测量。然而该方法测量速度慢,且由于各种回波比较杂乱,必须精确地测量出超声波在被测材料中的传播声速,利用数学模型的计算来定出每一层边缘的位置,特别是若物体中有缺陷,将受物体材料及表面特性的影响,致使测量出的数据可靠性较低、测量精度不稳定,测量的精度往往只能达到mm数量级。相对于ICT或MRI而言,超声波测距法具有测量距离较远(量程能到达百米)、设备简单、成本较低、不受光线以及被测物颜色干扰等优点,同时超声波在高频下具有很好的方向性,它在三维扫描测量中的应用前景备受重视。

2.3光学方法

光学方法是非接触式测量方法中应用最广泛的一种方法,基于光学方法的测量设备目前在逆向工程中应用最为广泛,它的显著特点是测量速度快,能很好地适应快速原型制造(RPM)的需要。

2.3.1结构光照法

结构光照法是将一定模式的光,如:条形光、栅格状的光,投射到被测样件表面,并获取光被曲面反射后的图像,通过对图像的分析获得三维点坐标。

(1)激光扫描法。激光扫描法是一种基于三角原理的测量方法,通过投射点、反射点和成像点来计算待测物体的高度值。其基本原理是利用具有规则几何形状的激光源投影到被测样件表面上,三维样件面型对光束产生空间调制,改变了成像光束的角度,形成的漫反射光点(或光带)在安置于空间某一位置的图像传感器(CCD)上成像,成像点的位置也随即改变,按照三角形原理对成像点位置的确定和系统光路几何参数计算出被测点的空间坐标,如图3所示。如果目标平面相对于参考平面的高度为h,则两者在探测器上成像的位移是:

式中,a,b分别为O点成像物距和像距,α为入射光线与反射光的夹角,β为反射光与摄像机成像平面的夹角,e为A点在成像平面的成像点A’与成像基准点O’的偏移量。

光点式结构光测量方法是通过逐点扫描物体进行测量,图像摄取和图像处理需要的时间较长。线结构光法是通过对物体进行一维扫描获得其深度图,图像获取和处理的时间大大减少。而多线结构光法(即光栅结构光法)是将二维的结构光图案投射到物体表面上,在一幅图像内处理多条光条纹,无需扫描就可以实现三维轮廓测量,测量速度很快。当投影的结构光条纹比较复杂时,为了解决多条纹图像中不同条纹的定位和匹配问题,需要对投射的条纹进行编码,即编码结构光法。编码图案投射到物体表面,得到相应的编码图像序列,将编码图像序列组合起来进行解码,得到投影在物体表面的每条条纹的序数,再结合线结构光法就可以得到物体的三维坐标。

激光扫描法的优点是测量速度快、精度较高(±5μm),适用于软、硬质的样件。但缺点是测量会受到样件表面特性及材料的影响,例如光泽的镜面、暗而无光的表面、透明或半透明的材料都难以进行测量。激光光源照射不到的位置不能测量,对样件的突变台阶和深孔结构处进行测量时,数据易于丢失,另外激光扫描系统的价格昂贵。

(2)基于相位的光栅投影法。基于相位的光栅投影法是由条纹的形变量得到相位变化,再由相位与高度的映射关系来获得相对于参考面的三维数据。相位法在高度转换处理过程中也用到三角法原理,但该技术的核心内容是相位测量,因此与直接三角法有较大区别。

如图4所示,将等空间周期分布的正弦光栅条纹投影在参考面上,其空间周期为P0。此时,参考面上的相位分布函数不是横坐标的线性关系,但是相对于参考原点的相位变化是唯一且单调的。参考面上O点即是原点,于是参考面上A点被图像传感器探测到的相位可表示为:

当存在被测目标时,图像传感器认为其探测得到的是同一反射点,但事实上,这个点的相位已经改变,应该是原来投影在C点的光线的相位:

由以上两个公式可推出:

由交叉系统中三角形相似定理易知:

由此,只要得到物体表面每点相对参考面的相位差Df(x,y),就可以计算得到高度值,实现三维轮廓测量。利用相移法、傅立叶变换法或正交相乘莫尔法等可以求得物面的相位分布,通过对光栅条纹的相位解调得到被测物体的形状数据。

光栅投影法除了测量速度快的优点外,还具有测量范围大、成本低、易于实现及精度较高(±20μm)等优点。缺点是对表面变化剧烈,尤其是在陡峭处往往会发生相位突变,测量精度大大降低,适宜表面起伏不大的、较平坦的物体的测量。工件本身的表面色泽、粗糙度也会影响测量的精度,同时还存在图像的获取和处理时间长,测量量程较短等问题。

2.3.2立体视觉法

立体视觉法是仿效人眼观察物体的方法,其基本原理为根据同一个三维空间点在处于不同空间位置的两台(或多台)摄像机拍摄的图像中的视差,以及摄像机之间位置的空间几何关系来获取该点的三维坐标值。如双目立体视觉法,采用两台位置相对固定的摄像机,取得被测物体的图像对,根据图像对进行特征点提取及匹配,通过视差原理,得到物体表面某点与光学成像中心之间的距离数据,将图像坐标转换成空间坐标,最终获得被测物体的三维轮廓信息,如图5所示。

空间点重建的过程为:首先将空间任意点P在两个摄像机C1与C2上的图像点P1与P2从两个图像中分别检测出来,即P1与P2为空间同一点P的对应点。假定C1与C2两个摄像机已标定,它们的投影矩阵分别为M1与M2,则:

其中,(u1,v1,l)与(u2,v2,l)分别为P1与P2点在各自图像中的图像齐次坐标。(x,y,z,l)为P点在世界坐标系下的齐次坐标。(k=1,2;i=1~3;j=1~4)分别为Mk的第i行第j列元素。按照标定中的公式可消去上式中的或,得到关于x,y,z的四个线性方程,由解析几何即可求出P点的坐标(x,y,z)。

立体视觉法主要是利用物体上的特征点、边界线等来描述其形状,对复杂曲面物体的三维信息较难精确地恢复。当采用两台摄像机时,其位置相距越远,视差深度计算越准确,但盲区现象越严重,即物体上的某些图像可能只在一个视场出现,这样便无法完成特征匹配和相应深度信息的获取。为了弥补两台摄像机的不足,可以采用3台或多台摄像机的测量系统。立体视觉测量技术在通常情况下测量精度不高,其分辨率在毫米数量级。其优点是能快速获得被测物体信息,并可实现动态测量。在工业应用中,立体视觉常用于大尺寸测量或目标定位,或作为某种测量方法的辅助手段。

3破坏式测量法

层去图像法是一种破坏式的测量方法,其采用机械式逐层切削样件,自动对每一层轮廓摄取影像,然后采用图像分析的方法提取轮廓数据。其工作原理为:将待测零件内外填充好封装材料,待封装材料完全固化后,把它装夹在数控铣床上,进行平面铣削,控制数控铣床铣削去很薄的一层,平移工作台到安装数码相机的箱体下面,由计算机控制数码照相机拍取断面图象。由于封装材料和零件有较大的灰度对比,通过图象处理和数据处理(滤波、边缘提取、纹理分析及二值化等)可以得到这一层切片的内外轮廓数据,通过标定信息得到物象的对应关系,获得轮廓的物理数据点坐标值。然后工作台返回,控制铣床再切去零件的一层,重复上面的操作。如此反复操作,最后得到零件的轮廓切片数据(STL模型),该数据可直接输入到快速成型机内进行生产,或者利用三维重构快速反求出零件的CAD模型,用商业CAD软件进行二次开发。

层去图象法具有测量精度高、数据完整、可自动测量等特点。可以对孔、零件内腔表面及其它可测量性较差的样件进行测量,适应于一切可以被切削的材料,成本低(与工业CT比,成本低60%~70%),测量精度可达±0.025mm,片层厚度最小可达0.01mm,测量速度快。但缺点是该方法属破环性测量法,被测样件会被破坏。

综上所述,各种测量方法都有各自的优势和弱点,可以在综合考虑测量精度和速度的基础上,根据被测样件的自身结构特点来选用不同的测量方法。各种测量方法之间的对比总结如表1所示[6]。

4结束语

实物模型轮廓数据的测量技术是逆向工程中的关键技术之一,也是逆向工程的基础,直接决定了最终CAD模型质量。本文综述了逆向工程中所应用的数据测量方法,对其测量原理、特点进行了详细的介绍,并着重分析比较了各种测量方法的精度、速度及适用范围,可为数据测量设备的选取提供一定的参考。尽管目前测量方法获得了长足的发展,但仍然存在一些关键问题有待于解决和完善,如精度的标定、测量噪声的消除、被测物体表面几何特征以及不可测量性的影响等。数据测量技术的发展有赖于测量设备硬件与数据处理技术的进一步发展。

参考文献

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