过程数据模块

过程数据模块（精选6篇）

过程数据模块 篇1

1 引言

随着“互联网+”理念的提出, 大数据、云计算、移动互联网、物联网的应用成“核裂变”的形式爆发, 其中数据流量至少以每2年翻1番的速度在增长, 预计2050年人均将达到1 000YB;云计算服务市场每年增长26%, 2017年将达到2442亿美元;移动互联网用户达百亿级;物联网2020年将接入50亿设备。如此的数据大爆炸带来了数据中心的快速发展, 2011年~2014年间, 中国数据中心基础设施市场规模每年平均增长率为9%。随之而来, 数据中心基础设施建设进入一个新的时代。

2 传统数据中心的缺点

作为IT系统的核心支撑, 数据中心基础设施建设十分重要;但目前传统模式的数据中心基础设施建设已经跟不上时代的脚步, 具体体现为以下几点。

1) 机房容量浪费

传统数据中心在规划建设时考虑到后期的应用及扩建的困难, 在规划建设时就需要考虑到远期相关设备设施, 而在初期, 实际使用率往往不到50%甚至更低, 从而造成了机房容量的严重浪费。

2) 高耗能

目前, 国内大多数传统数据中心PUE值都在2.5左右, 1个138k W、PUE值为2.5的传统数据中心, 1年的电费就需要300万元左右, 成为1个不折不扣电老虎。

3) 建设交付周期长

传统数据中心因为子系统多, 施工界面交叉复杂, 从规划、设计、实施到最终交付至少需要6个月时间, 周期过长, 往往会延误新应用和新产品上市的时间, 失去了许多宝贵的商机。

4) 初始投资大

传统数据中心因为无法按需实施, 导致在规划设计时就需要考虑建设面积、设备投入等长远需求, 从而造成初始投资过大。

5) 生命周期成本高

传统数据中心整个生命周期内, 装修成本、设备成本、能耗成本、场地成本、运营成本都因为其众多缺点导致快速投产效益低下, 从而生命周期成本偏高。

3 模块化数据中心的优势

早期的模块化数据中心, 主要是应对传统数据中心中单柜IT设备过于集中, 制冷系统无法起到作用, 导致局部热量增多, 最终造成系统宕机, 以致对传统数据中心的冷/热通道进行封闭, 以解决局部过热问题。但随着技术的进步, 模块化数据中心将传统数据中心所需的各个系统集成一体, 从而形成了真正意义上的模块化数据中心。具体优势如下。

1) 机房容量按需实施, 不浪费

模块化数据中心可以根据具体IT设备的使用情况, 对电力容量、制冷容量、空间容量及基础设施容量进行按需配置, 使得机房容量利用率至少比传统数据中心提升20%。

2) 节能

模块化数据中心其供配电系统使用率、制冷系统能效比相对于传统数据中心有显著的提高, PUE值至少可以下降到1.7, 电费至少可以下降50%, 从而达到节能目的。

3) 建设交付周期短

模块化数据中心核心部件预制、施工界面简单, 对机房装修要求不高, 从规划、设计、实施到最终交付只需要1个月时间, 大大缩短建设交付周期。

4) 初始投资小

模块化数据中心可根据具体IT设备使用情况进行投资建设, 从而降低数据中心的初始投资。

5) 生命周期成本高

模块化数据中心只有在设备成本的相关投入较传统数据中心略高外, 其他的装修成本、能耗成本、场地成本、运营成本都远低于传统数据中心, 具有很高的快速投产效益。

4 模块化数据中心的核心价值

鉴于全球能源日趋紧张、成本不断上升, 数据中心正面临着降低能耗、提高资源利用率、节约成本等严峻挑战, 构建节能型的数据中心越来越受到社会的关注, 已成为未来发展的必然趋势。具体体现在以下方面。

1) 可用性

(1) 数据中心产品化, 工程产品化, 可用性超过99.999%;

(2) 整体设计, 整体交付, 避免系统设计问题。

2) 经济性

(1) 节省占地面积高达40%;

(2) 系统节电高达27%;

(3) 节能运营成本, 降低碳排放量。

3) 协同性

(1) 独立产品, 整体生产, 降低实施难度;

(2) 快速部署, 缩短交付时间。

4) 智能性

(1) 模块化设计, 从容面对扩容和改造;

(2) 缩短管理需求响应时间。

5 结束语

模块化数据中心各子系统模块可随业务增长柔性扩容, 以最低能耗满足业务所需;从子系统到整体架构的模块化, 多种节能技术联合应用, 可有效降低PUE, 实现真正绿色节能。模块化数据中心是未来数据中心基础设施建设的首选。

过程数据模块 篇2

教学过程

第一课时

教学环节

教学行为

一、揭题质疑

学习行为

设计意图和资源

1、出示课题。理解：“和”，就是和好。

1、学生思考回答。

一、揭题

2、质疑激趣。看到课题，你们想知道什

质疑 么？

2、提出自己的疑问。

“将”和“相”是谁？他们之间发生了什么事？他们为什么和好？

二、初读感知

1、带着问题自读课文，要求读准字音，读通课文。

2、简单介绍历史背景。

二、初读感知

3、快速浏览全文，把“将”、“相”的名字用________画下来。同时想一想，这篇文章讲了几个小故事？用自己的话简单概括一下。

“完璧归赵”、“渑池之会”和“负荆请罪”。

三、理清层次

1、这三件事情分别用了哪几个自然段来叙述的？根据提纲给课文分段，说说每段的主要意思。

三、理清层次

2、交流。

第一段（1～10）自然段，写蔺相如出使秦国，机智勇敢，保护国宝，立了大功。

第二段（11～15）自然段，写蔺相如在第三段（16～18）自然段，写廉颇负荆

1、练习给课文分段。

2、说一说每一部分主要讲了什么？

1、读课文。

2、了解课文背景。

3、默读课文进行勾画，思考课文讲了几个小故事、分别是？

1、了解课题，激发学生的学习兴趣。

2、资源：课文中的插图。

1、初步感知课文内容，为进一步把握课文内容奠定基础。

2、资源：①课文范读视频；②课文背景资料。

把握课文那内容，培养学生快速阅读，并概括主要内容的能力，让学生清晰地了解课文中的人和事，为感知课文中人物形象提供基础。

请罪，将相和好。

四、深入研读

1、你觉得廉颇和蔺相如由和转向不和的原因是什么？课文中哪里开始写到了不和。

“我廉颇功无不克，战无不胜，立下许反而爬到我头上去了。我碰见他，得给他个下不去！”

（1）请同学们自由读一读，从廉颇的话中能读懂些什么？（廉颇内心的不满„„）

（2）指导有感情地朗读。

2、这样下去，廉颇和蔺相如迟早有一天会闹僵，到那时，赵国可能将国将不国了。你现在的任务是劝服正在气头上的，什么也

四、深入听不进去的廉颇。为了劝好，老师建议大家研读

没什么能耐？

3、出示学习提示：

（1）学习任务：一边读一边感悟，哪些地方可以看出了蔺相如并不仅仅靠一张嘴，他是有能耐的。

（2）学习建议：建议大家先划出重点句子或重点词揣摩人物特点，并感情朗读，然（3）友情提醒：你可以直接从蔺相如的语言、动作来体会蔺相如的特点；也可以从赵王和秦王的表现跟蔺相如作对比，从而体会蔺相如的特点。

4、学生自主研读课文。

1、读课文，勾画相关语句。

2、思考回答相关问题。

3、读一读勾画的语句，说一说你知道了什么？

4、练习读课文。

5、根据提示，默读全文了解蔺相如。

6、画出描写蔺相如的相关语句。

7、读描写蔺相如的相关语句，并与秦王和赵王进行对比，进一步了解蔺相如的过人之处。

1、指导学生认真研读课文，从课文的研读中了解蔺相如，培养学生认真研读课文，解决问题的能力。

2、相关的自学提示和学习建议。

五、感悟体会

1、说说哪些地方可以看出了蔺相如并不仅仅靠一张嘴，他是有能耐的。

根据学生的回答，随机指导几个重点句子的理解。

（1）“蔺相如看到这种情形，直到秦王没有拿城换璧的诚意，就上前一步说：这块璧有点儿小毛病，让我指给您看。’„„说着举起和氏璧就要向柱子上撞。”（2）自由读这段话，从中你发现了蔺相

五、感悟如得什么特点？从哪里看出来的？ 体会

“„„我指给您看”这是有谋；

1、回答问题。

2、思考这些句子，感知蔺相如的性格特点和形象。

①读相关句子。②体会蔺相如在说这些话时的心情，有

“我的脑袋和璧就就一块儿撞碎在这柱子感情地朗读蔺相如上。”这是有勇。

说的话。

（3）“蔺相如一看秦王这样侮辱赵王，③读读这段话，想象生气极了„„蔺相如也叫人记下来，所在渑当时的情境。池上，秦王为赵王击缶。”

1、通过对课文中

重点词句的研读和理解，了解蔺相如的性格特点和形象。

2、资源;：《完璧归赵》视频，课文的情景朗读，关于蔺相如的相关资料。

（4）从这里可以看出蔺相如得什么特④思考回答问题。

“我就跟你拼了”——舍身救主“秦王被逼得没法，只好为赵王击缶。”

——不畏权势 点?

1、在了解蔺相如

1、读一读书上描述新的性格特点和

1、导入：廉颇猛然醒悟到自己的错误。想象之后，通过

负荆请罪的句子。课文中的重点语

于是有了动人的负荆请罪这一幕。

句，来感知廉颇

2、引导学生看插图，书上只说：“他脱的形象和性格，六、角色 并揭示课文的主体验

2、大胆想象，说一题。同时培养学

蔺相如见廉颇来负荆请罪，连忙热情地出来生大胆想象、即

说蔺相如和廉颇他时动手写作、大

迎接。”廉颇负荆请罪一直被后人传为美谈，胆交际，展示自们会说些什么？

我想他们当时一定说了许多感人的话。你能己学习成果的能

力。不能替作家把他们当时说的话还原出来。

六、角色体验

3、学生写作，交流。

4、想象说话：如果当时围观的百姓看到了这动人的一幕，他们会说些什么？这件事传到赵王或秦王的耳朵里，他们可能会说些什么？廉颇的属下或蔺相如的属下看到大将军廉颇负荆请罪，又有何感想？今天的你看到了这动人的一幕，回想起生活中和他人相处的点点滴滴，又想说什么？请你任意选择一个角色说一说。自由准备--同桌互说---指名说

5、同学们，一位功勋卓著，叱咤风云的老将军，他能够脱下战袍，露着脊背，赤着脚，背上荆条，跪在相府门前认错，这需要何等的胸襟和气魄啊！所以，有句俗语叫：宰相肚里能撑船，将军背上能插荆。

3、把廉颇和蔺相如之间说的话通过想象写出来，并和同桌进行交流。

4、想象一下周围的老百姓会说些什么？他们的属下会说些什么？

5、联系自己与人相处的经历，你又想说些什么？

6、进行想象，同桌间进行交流，听一听别人精彩的发言。

7、读课文，感受廉颇将军的性格特点。

2、资源：《负荆请罪》的动画视频，廉颇的相关资料，廉颇负荆请罪的课文插图。

七、总结提升，课后延伸

1、请同学谈谈学了这篇课文后的收获。

1、说一说自己的收获。

2、感兴趣的同学可以课后去阅读有关的2、课后查阅相关资料，书籍，了解一下后来秦国灭了六国，赵国也进行探究和了解。

七、总结提升，课后延伸

包括在内。那么赵国后来怎么也逃脱不了被灭亡的命运呢？

1、总结自己的学习成果和通过学习本课所掌握的阅读学习方法，展示自己的学习成果。激发学生的学习探究兴趣，将自己的学习成果从课内延伸到课外，进一步培养学生课外自主阅读的兴趣和能力。

模块化:数据中心新方向 篇3

传统数据中心弊端凸显

面对今后愈加激烈的市场竞争, 传统数据中心显然难以满足业务快速上线和高效运转的技术需求。

社会进入信息化高速运转阶段, 各行各业的信息资源整合不断加速, 数据集中成为国内电子政务、企业信息化建设的主流趋势, 由此引发数据中心需求的不断增长。自从2008年金融、电信、政府、企业等行业带头进行数据集中化管理以来, 中国数据中心建设加快进程, 很快进入快速发展阶段。

据ICT research咨询公司最新的一份关于2014年中国模块化数据中心市场的调查报告显示, 金融、电信、政府、制造等四大行业市场份额共计67.4%, 其中电信和金融这两大行业的数据中心建设投入就占据了50%以上的份额。从中国数据中心行业结构上看, 电信、金融行业的数据中心建设早、投入大, 应用也相对成熟。

然而, 投入越早意味着设备更老旧, 隐患更大, 特别是金融行业。当前, 国内金融行业的传统数据中心在建设部署和运行维护上普遍存在危机四伏的状况, 包括网点分布广泛导致设备间建设效率低, 空间受限导致设备间持续扩容困难, 设备间复杂难于运维, L1层不能按需输出造成巨大能源浪费等。面对今后愈加激烈的市场竞争, 传统数据中心显然难以满足业务快速上线和高效运转的技术需求。

电力能耗大

谈到传统数据中心的弊端, 首当其冲的是其巨大的电力损耗, 这也是数据中心建设以来一直无法突破的最大瓶颈。众所周知, 数据中心的运行需要庞大的电力做源源不断的输送, 但由于早期的数据中心建设在用电上考虑不周全, 电力能源损耗和IT负载使用的能源比都比较高。

据相关统计, 从2000年到2006年, 数据中心计算性能提高了25倍, 但能效却只提高了8倍。直到目前, 国内传统数据中心的电力能耗仍然高达数据中心成本的50%以上, 这意味着数据中心所使用的能源约有一半消耗在包括电源设备、冷却设备和照明设施在内的网络关键物理基础设施上, 一半消耗在IT负载上。

以一个200千瓦的数据中心为例:每年的电力成本消耗约300万元, 而真正花费在IT负载上的只有150万元, 另外150万元全部浪费在核心负载之外;再以数据中心10年的生命周期来算, 花费在IT负载之外的电力能耗高达1 500万元。这对于任何机构或企业而言, 不仅是一笔巨大的开支, 更是一笔利用率只有一半的开支。

腾讯数据中心首席架构师王海峰同样指出, 中国数据中心消耗的电量占全社会总电力消耗的2%, 或全国建筑总能耗的10%, 相当于三峡大坝全年的产能。在中国, 一个典型的托管性数据中心平均4年的电费将超过数据中心基础设施的全部投资。

灵活扩展难

数据中心由IT和机房设施两个层面组成, 机房设施的扩展性需求, 是IT层面的扩展性对运行环境的灵活性诉求。机房设施的可扩展性与IT层面的扩展性之间就好比房间和家具的关系, 家具越多, 所占用的空间越大, 因此机房设施的可扩展性实现起来更困难一些。

早期传统数据中心在部署上基本上采用“一项目一部署”和“一机一应用”方式, 不仅部署速度慢, 而且服务器与供电、制冷等辅助模块严格绑定, 牵一发而动全身, 扩展难度大。

这种“一步到位”的扩展方式明显不适用于业务发展迅速的企业, 因为随着业务的发展和应用的增加, 业务对数据中心的服务需求也越来越高。加入更多管理软件的数据中心系统将渐渐变得不堪重负, 这时不得不对整体系统重新进行设计, 增加机房设施的扩展性, 以具备较高的灵活性充分满足业务需求变化。

建设周期长

建设一个大型数据中心通常需要很长时间, 以IT功率135 k W的机房为例, 从前期的规划设计到验收, 再到交付运营, 总耗时短则半年, 长则一两年。而两年时间太长, 当下的市场竞争分秒必争, 业务在快速地增长, IT设备也在不断更新换代, 时间的流失意味着业务量的流失, 甚至可能出现这种情况:等到数据中心建设完毕, 原先的设计已经完全不能承载现有的业务需求。人们对传统数据中心建设周期的容忍度已到达临界点。

正如我们所看到的, 随着信息化社会的发展, 数据中心已经成为机构信息系统的物理载体和核心资源。云计算、虚拟化的不断发展, 使数据中心的建设呈现出大型化、集约化的趋势, 在这种趋势下所形成的模块化数据中心被赋予了更多可能性, 包括高程度的智能化与自动化, 同时兼具绿色节能等优点, 并且在建设周期、电力能耗上均有明显收益。

模块化将成新一轮增长点

模块化已成为数据中心行业公认的主流趋势。

模块化的概念包括两个核心——拆解和组合 (也称为解耦与融合) , 指的是将复杂的软硬件系统功能解耦, 让独立的功能单元简单化, 再通过标准的架构设计, 实现独立单元的简易组合, 从而降低系统的复杂度。

早在几年前, 业界便已对模块化数据中心展开探讨, 并开始在金融、互联网等领域进行应用实践。最先开始的是美国各大银行以及华尔街的公司, 而真正对模块化起到推动作用的是谷歌和微软基于云计算的模块化数据中心设计, 随后HP, DELL, Blade Room, Nx Gen等公司才相继提出模块化数据中心的概念。与此同时, 国内对模块化设计也展开了积极探讨, 并逐渐应用于实践当中。

模块化设计遵循“按需供应、灵活扩展”的需求, 实现制冷、供电及管理系统的区域化、模块化, 在目前移动性需求和临时性容量需求逐渐增加的情形下, 模块化作为新一代数据中心的基石, 具备了一系列传统数据中心所没有的优势。

模块化改造数据中心

无论是在部署方式上, 还是在能耗上, 模块化数据中心较传统数据中心均有大幅提升。

在部署方式上, 模块化数据中心以“快速部署”为准则, 在数据中心建设过程中, 一方面将主机房区域设备的部分安装工作剥离出来, 由工厂预制完成;另一方面, 在工厂预制期间同步其他基础设施建设, 一旦设备进场, 只需简单组装便能完成部署, 从前期的规划设计到建设、交付所需时间大概为1~3个月。而按照传统数据中心“一步到位”的部署方式, 数据中心平均建设周期需长达600天, 比模块化数据中心耗时6倍以上。部署方式上, 模块化数据中心完胜传统数据中心。

在能耗上, 模块化数据中心采用行级空调和密闭冷/热通道技术。其行级制冷的高效模式则通过点对点精确制冷, 一方面有效解决机房局部热点问题, 并有效确保了对高密数据中心制冷能力的支持, 减少能耗;另一方面有效隔离冷热空气, 避免无效热交换, 从而将PUE降到国家最新规定的PUE 1.5以下, 降低运营成本。与传统数据中心由于无效热所造成的巨大电力能耗相比, 模块化数据中心的能效利用率平均提高40%以上。

除此之外, 模块化的概念也意味着模块化数据中心的架构具备弹性扩容。以微模块为单位, 每个模块都是一个独立的小型数据中心, 不同模块间的功率设计可以不同, 以精细匹配不同的IT业务需求, 减少资源浪费和能源消耗。这种弹性扩容是对传统数据中心系统逐年冗余的终结, 只要IT设备需要更新换代了, 只需对模块内部进行扩容, 如简单调整相应的供配电及制冷模块数量, 便可满足IT业务新需求及新IT设备的运载。

市场快速增长

由于具备快速部署、绿色节能、柔性扩展、智能管理等特点, 模块化数据中心在应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器的变化时, 对提高数据中心的运营效率、降低能耗、有效控制成本、实现快速扩容等起到了出色的解决作用, 由此迎来了其市场利好时期。

根据ICT research调查研究显示, 2014年中国模块化数据中心市场规模达到33.31亿元, 同比增长8.2%, 高于数据中心市场的增长率。模块化已成为数据中心行业公认的主流趋势。

这种趋势的形成, 背后起码有3种力量在推动。

一是政策支持。2013年, 工信部联合国家发改委、国土资源部、电监会、能源局等国家五部委联合发布《关于数据中心建设布局的指导意见》。该意见从数据中心选址、规模规划、能效指标、新技术应用等方面对数据中心的建设提出了指导性意见。随后, 工信部发布《关于进一步加强通信业节能减排工作的指导意见》, 同时《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》中重点提出对数据中心建设中能效指标、新技术应用方面的重视。

可以说, 模块化数据中心在节能减排、占地面积小、新技术支撑新业务上的显著优势, 无一不是顺应了政府的政策导向。反观传统数据中心, 由于其高能耗、高运营成本、建设周期长、能耗大等弊端, 现已有多省市开始禁止或限制传统数据中心的建设。

二是行业倡导。受国内数据中心建设的政策环境导向影响, 数据中心基础设施厂商和UPS厂商纷纷投入到模块化数据中心市场竞争中, 几乎全行业都在倡导模块化数据中心的理念, 并陆续发布相关产品, 如华为、浪潮等。

三是用户选择。一边是要保证数据中心的使用率维持稳定, 一边是要严格控制成本, 因此在能源成本不断增加的情况下, 模块化数据中心以其高效节能、灵活扩容、快速部署等优势吸引了众多用户。

可见, 随着国家对数据中心节能减排的政策驱动, 以及对云计算、物联网、大数据产业的扶持, 模块化数据中心市场也将随着这些新兴产业的发展而得到快速增长。

模块化数据中心还将不断探索

统一的安全标准才是数据中心发展方向的唯一指引, 而后才是在这一标准范围内安全实施的各项技术创新。

追随云计算、虚拟化、大数据等技术不断发展的步伐, 国内外通信行业协会组织对数据中心的发展方向也在不断探讨中, 焦点均指向统一建设标准和提升整体建设效率。

美国通信工业协会 (T I A) 发布的《Te l e c o m m u n i c a t i o n s Infrastructure Standard for Data Centers》, 国内《银行集中式数据中心规范》《中国人民银行计算机机房规范化工作指引》等标准规范, 都有类似的指向性信息;在中国建设部发布的GB 50174-2008《电子信息系统机房设计规范》中, 也增加智能建筑引入条款, 并提出高密度机柜的概念, 明确冷热通道的设计理念。与此同时, 国内各大银行也陆续发布自己的标准, 要求总行统一规划分行设备间基础设施。

不难看出, 模块化数据中心的快速部署、灵活扩容、绿色节能、智能运维等特点非常符合以上所述标准, 在金融行业的应用趋势更加明了, 其中以2014年华为携手中国建设银行梅州分行打造新型模块化设备间为最佳典范之一。

然而, 这还远远不够。模块化数据中心探索到现阶段, 技术上能实现的标准大多以条文形式确定下来, 而关于数据中心安全建设更为具体的标准仍未见任何正式的条文发布。据了解, 最新的工程建设国家标准《数据中心设计规范》已经成文, 目前正处于报批稿阶段, 暂无这一文件的具体内容披露, 希望数据中心安全建设的具体标准能在其中有所体现。

过程数据模块 篇4

按照体系程序的划分，对每个过程进行分解，以便对过程模块进行固定化，出现新过程时对模块进行不断的调用和复制，降低过程设计费用，提高效率，

2. 术语

2.1过程

一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。

注：1.一个过程的输入通常是其它过程的输出。

2.组织为了增值通常对过程进行策划并使其在受控条件下进行。

3.过程资源可包括：管理、服务、人员、资金、设施、设备、技术和方法。

4.项目过程包括项目管理过程和项目产品相关过程。

2.2. 过程方法

2.2.1 组织内诸过程的系统的应用，连同这些过程的识别和相互作用及其管理。

2.2.2 对过程系统中，单个过程之间的联系以及过程的组合和相互作用进行连续的控制。

2.2.3 将任何活动和操作作为过程

3. 模块化实现方法

3.1 实现的基本思想

点（过程单元） 线（过程单元组合： 程序或实现过程） 面（过程网络）

3.2 利用项目计划工具：工作分解结构图（wbs）

将过程逻辑结构或实施过程的顺序进行逐层分解，将过程分解成结构独立、内容单一、相对稳定的，容易复制或调用的过程单元；

3.3 过程分解方案

3.3.1 直线式单一过程

输入活动输出

3.3.2 树状

将两个以上过程并为一个过程或一个过程分为两个以上过程，

3.3.3 排列式（按逻辑执行）

3.3.4 生物过程（过程的复制）

对过程可按照上述分解方案进行或其它的一些方法进行。

3.4 过程的调用或执行形式

3.4.1 利用配置管理中基线的概念，对wbs中分解的程序、过程、活动、输入、输出等建立配置的标识；

3.4.2 建立矩阵结构，明确过程之间的接口和相互关系；

例:

过程单元1 过程单元2 过程单元3

过程单元1 ◆ ◎

过程单元2 ◆

◇

过程单元3 ◎

◇

注：◆表示相关强 ◇ 相关弱 ◎ 相关交强

三角形形成一个新过程的基线

3.4.3 建立矩阵结构，明确过程特征、输入、输出、活动、过程目标；

例：

Wbs 要素 过程特征 输入 输出 活动 过程目标

过程单元1

人员要求高 人员、技术 合格设计人员 培训 人员详细设计

过程单元2

需有测试 检验员、检验指导书等 产品是否合格 感官检验 测试出所有产品

过程单元3

需进行策划 时间、人员、

审核方法 审核计划 策划 计划符合策划要求

3.5 体系过程分解时需考虑的因素：

3.5.1 根据ISO9001：质量管理体系要求的条款，对条款中出现的每个动词进行分解形成模块；

3.5.2 对涉及项目管理部分，参照ISO10006:项目管理质量指南的5.1—5.11条款，对项目管理过程进行分解；

地质空间数据系统功能模块分析 篇5

关键词：地质,空间,数据,系统,功能,模块

地质空间数据系统主要由空间数据处理、三维实体建模、可视化设计、空间数据分析和专业模型接口5个字模块建成。

1 空间数据处理

数据输入包括空间数据和属性数据两方面, 空间矢量数据输入包括扫描矢量化、数字化仪输入、鼠标输入及数据导入等, 属性数据信息通过键盘录入和属性数据导入完成。

数据预处理主要包括数据错误检查、误差校正、比例变换和坐标变换等功能模块。错误检查是根据数据建库的各种要求对数据进行自动检查, 将检查结果报告出来。误差校正是根据图形的变形情况, 计算出其校正系数, 然后根据校正系数, 校正变形图形。比例变换包括对处于编辑状态的点、线、面图形的平移、比例和旋转3种变换。

基于钻孔数据、物探信息、地质图、地质构造图以及相关地质资料集成, 系统提供了地质剖面制图CAD, 由于单一地质数据难以准确描述复杂地质现象, 采取了综合一体化、可视化的技术手段, 建立二维地质剖面图, 力图获取精确的地质信息, 为三维空间信息系统的建立提供更加有效的地质依据。剖面设计包括参数设置、剖面定义、剖面建立、剖面扩展、断层推演及钻孔数据关联等操作, 能够在三维空间通过交互式实现复杂剖面模型的建立。拓扑模型主要包括建立点-线、点-面、线-线、线-面以及面-面等各种同构或异构空间对象之间的拓扑关系。编辑工具提供了在三维空间进行点、线、多边形以及面的增加、删除、修改、维护等操作, 采用三维可视化交互式手段, 对空间中的点、线、面进行选择、拾取, 真正实现三维空间的剖面制作功能。

系统提供表格输出、三维显示、统计图、文本输出及打印输出等功能, 原始数据、中间计算生成数据以及最终结果可以图文方式输出。

数据耦合分为两个子模块, 即多源数据耦合模块和面向对象耦合模块。多源数据耦合模块提供目前常用的数据格式间的转换接口, 如Arc View数据转换接口工具, DTM、DEM接口工具, ACCESS数据库接口工具及其他构网软件数据转换模块, 并且通过耦合研究区域多源数据, 完善空间信息处理的方法、提供统一的三维显示通道, 以支持在同一个坐标系中勘探数据的全方位、一体化显示。面向对象耦合包括点类对象、线类对象、多边形类对象、面类对象、体类对象同构或异构数据间的耦合, 为实体模型的建立提供基础。

2 实体建模设计

2.1 面重构

面重构子系统包括空间插值、细化处理、集合运算、区域分割、断层模型和岩层模型功能模块。

目前适合于三维地质建模的插值方法主要有:样条插值、反向距离插值和插值等, 这些方法都有各自的理论模型和特点, 但也有各自的局限性, 因此, 系统需提供多种插值方法以适应不同的应用范围和要求, 并根据研究对象的差异, 经过反复地选择、分析、比较, 最终确定一个最合适的插值方法。系统设计了基于网格的插值自适应细化处理技术, 在数据量较少的情况下, 对由多边形网格拟合的曲面进行光滑处理。

集合运算主要包括实体间的Boslean运算及SSI运算。区域分割包括交互式和区域递归分割两种方式, 以适应不同复杂程度的地质区域分割。

地质构造如褶皱、断层等形成了地质体的空间复杂形态, 使空间模型的建立十分困难, 系统设计了超体元实体模型、断层数学模型、褶皱几何模型等, 使建立三维复杂地质体模型成为可能。

2.2 体重构

体重构子系统包括钻孔模型、线框模型、几何模型、拓扑模型和属性模型。钻孔模型主要完成钻孔岩数据的分析、建立与三维显示。

线框模型是利用约束线建立一系列解释图形, 以表达地质体边界的轮廓, 允许刻画任意空间复杂形状。通常模型采用矢量数据结构, 其表达方式非常自然而灵活, 可以简化建模过程中的许多烦琐细节。

几何模型是关于实体对象空间几何形状的表达, 应依据数据的空间分布及变化特征建立空间几何模型, 系统提供B-reps模型, TIN模型, GRID模型, 六面体、三棱柱体模型以及TIN-TEN集成模型。

拓扑模型是关于实体对象空间几何关系的描述, 反映地质对象之间内在的连接关系, 包括地层间、构造间、地层与构造间的各种关系。建立三维拓扑关系需要依据几何信息和相关的几何规则, 实现基于属性关系的宏观拓扑结构和基于同构或异构几何模型关系的微观拓扑结构, 并利用包含多向指针的R-Tree来管理、访问和存取这种复杂的网状结构。

属性模型主要反映地质体的属性特征, 如矿床内品位分布, 储油构造中油、气、水及压力分布, 富水性和质量级别等, 通常应该在几何模型建立的基础上来构建属性模型。属性建模主要包括:建立属性数据库与几何模型间的对应关系;设置对应机理, 确保属性数据库与几何模型中数据一致性;通过使用地质统计学方法或随机模拟方法来预测或估计模型中未知点的属性值等。

3 可视化设计

可视化设计主要实现图形变换、图像处理、光照模型、交互式体系结构设计、空间对象编辑工具、三维模型重构反馈机制、自适应多分辨率模型、纹理映射、虚拟漫游、三维空间信息立体透视显示及动态模拟等。系统采用了 (Open GL Graphics Library) 所提供的强有力的图形函数, 赋予人们一种仿真的、三维的并且具有实时交互的能力, 可以在三维虚拟世界中用以前不可想象的手段来获取信息或发挥自己创造性的思维。

4 空间数据分析

空间数据分析与统计子模块主要包括趋势面分析、立体剖面及栅状图的计算与表示、开挖分析、等值线及其填充分析方法、空间统计分析和储量计算等。空间数据查询子模块包括面向数据库查询和面向图形库查询, 主要完成几何参数查询、空间定位查询和空间关系查询等功能。

5 专业模型接口

专业模型接口提供各专业模型子系统的入口, 包括地下水资源评价, 地下水仿真模拟, 地面沉降、塌陷模拟, 山体滑坡和泥石流模拟等。

针对研究区域的地质特征以及目标设计的要求, 建模系统研究的关键技术是:设计耦合多源地质数据的技术方法, 使所有有效数据成为地质空间模型建立的可利用的、可靠的信息;实现能够准确反映地质数据空间分布特征及内在关系的三维空间地质模型, 作为应用研究的一个基础平台;进行数据库、图形库、知识库与三维动态模拟的系统集成, 是实现三维重构、空间分析等功能的有效方法和途径。

参考文献

[1]陈嶷瑛.基于知识的地质体智能识别及剖面图自动绘制方法研究[D].北京:中国矿业大学, 2008.[1]陈嶷瑛.基于知识的地质体智能识别及剖面图自动绘制方法研究[D].北京:中国矿业大学, 2008.

[2]程平, 程耕国.坡度变化对地下水流影响的数值解析[J].系统仿真学报, 2007:19 (1) 187-189.[2]程平, 程耕国.坡度变化对地下水流影响的数值解析[J].系统仿真学报, 2007:19 (1) 187-189.

[3]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社, 2001.[3]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社, 2001.

过程数据模块 篇6

本文基于HDMI 1.4b版本,根据HDMI不同周期下数据编码的特点,以及串行输出数据的要求,研究了数据串并转换时数据流的连续性,采用可综合的Verilog语言完成HDMI接收端的数据同步模块设计,并集成到HDMI系统中。

1 HDMI接口简介

HDMI系统由HDMI发射端和HDMI接收端两部分组成,两者之间主要由4条TMDS通路连接,1条TMDS时钟通路和3条TMDS数据通路,如图1所示。3条数据通路主要用来传输编码之后的视频数据、音频数据以及辅助信息和控制信息[3]。

HDMI有3种不同的传输周期,分别是视频周期、数据岛周期和控制周期,每种传输周期的数据都有其独特的编码方式。视频周期数据采用TMDS编码方式,将8 bit的数据编码成10 bit的数据;数据岛周期传输音频数据和辅助信息,采用TERC4编码方式将4 bit数据编码成10 bit数据[4];控制周期传输控制信号,用来指示下一周期是视频周期还是音频周期。3个通路的控制信号如表1所示,每个通路的2 bit数据的编码方式如表2所示。

在一个TMDS时钟周期内,3个TMDS数据通路会各自串行输出10 bit数据。在数据的传输过程中,最低位将被最先传输,最高位将被最后输出[5]。

2 并串、串并转换数据的连续性分析

HDMI发送端把编码之后的数据以串行的形式输出,在经过串并转换作为接收端的输入。以HDMI编码之后的10 bit数据为例来分析并串、串并转换后对数据连续性的影响。

数据的串行输出不外乎两种情况,高位先出和低位先出。在理想的情况下,高位先出和低位先出的串行数据经过串并转换之后得到的数据是相同的,都是串行转换之前的HDMI编码数据。在实际的HDMI系统中,由于时序原因,从数据输入HDMI发送端到串行输出需要一定数量的时钟周期。在编码数据到来之前,并串转换模块已经开始工作,产生一系列的“无效数据”,这些“无效数据”在串并转换时就会对数据的连续性有一定的影响。

高位先出的情况:由于在串行的编码数据之前会有不确定数量的“无效数据”,这里用“0”表示,假定有2个“0”,那么在串并转换的时候这2个“0”也会参与其中,并占据并行数据的高位,如图2所示。这就会导致还原回来的每组10 bit数据不再是串行之前的HDMI编码数据。但从总体上看,在数据边界定位时,并没有破坏数据的连续性,相对于理想情况,变化的只有数据的相对位置。

低位先出的情况:与高位先出的情况相同,在串行的编码数据之前也同样会有不确定数量的“0”,同样也假定“0”的数量为2,那么在串并转换的时候,这2个“0”就会占据并行数据的低位,后面的数据依次排列,如图3所示。这同样会导致还原回来的每组10 bit数据不再是原有的HDMI编码数据。与高位先出情况不同,在数据边界定位时,数据的连续性被破坏。

3 HDMI数据同步模块设计

数据同步需要特定的可识别序列,在HDMI的编码数据中,视频周期的数据不具备这一特点,数据岛周期的编码数据虽然有一定的特征,但是一共有16种情况,数量较多,如表3所示。控制周期的编码数据在前面已经提到过,其编码方式简单,序列特征明显,并且只有4种编码,因此用于各通道的数据同步。

3.1 数据连续性处理

HDMI的编码数据在串行输出的过程中最低位将被最先传输,最高位将被最后输出。由上面对并串转换中低位先出情况的分析可知,HDMI接收端接收到的并行数据已经失去了原有数据的连续性,如图3所示。但是要进行数据同步必须保持数据整体的连续性。数据的连续性是由于低位先出而被破坏的,此时如果对图3中的数据进行低位先出的串行变化,那么数据还是连续的。为了保证数据整体的连续性,要对输入的并行10 bit数据进行翻转,即原本的A7~0,B7~A8变为0~A7,A8~B7,如图4所示,这样就保持了数据的连续性。

3.2 检测序列长度分析

HDMI接收端的输入数据为并行的10 bit数据,经过翻转的处理之后保持了数据整体的连续性。数据这样处理之后,控制周期原有的编码方式将不再适用。为了能使数据同步,控制周期的编码方式也要有所变化,只需将原控制周期编码之后的数据进行翻转即可,新的编码方式如表4所示,可以与表2进行对比。

由于在数据串行传输的过程中真正的数据前有不确定数量的“0”,因此经过倒置的10 bit数据的每一位都有可能是控制周期新编码序列的首位。最理想的情况下,当前10 bit数据的首位即为新编码序列的首位,那么这10 bit数据就为新的编码序列;另一种情况下,当前10 bit数据的末尾是新编码序列的首位,那就需要接下来的9 bit数据;最坏的情况下,当前10 bit数据不含新编码序列的首位,那么就需要接下来的10 bit数据。由以上可知,想要准确地鉴别出控制周期序列需要20 bit的数据,因此检测序列的最短长度为20 bit。

3.3 数据同步与通路对齐

数据同步只需要找到特定的同步字符,在上面已经确定基本的方案。HDMI发送端和HDMI接收端之间有3条TMDS通路,但是由于不可能保证PCB的布线长度完全一致,噪声等对3条通路的影响完全相同,因此3条数据通路会有不同程度上的相对延时。通路对齐就是为了在HDMI接收端的内部消除3条数据通路的相对延时,对齐之后的数据用于HDMI数据解码。将数据的同步与通路数据对齐在同一模块中完成,电路的结构如图5所示。

控制周期新编码方式如表4所示,编码之后的数据有这样的特点:第9位和第8位是相同的;从第8位到第1位每相邻的任意两位都不同。根据这个特点可以更为简便地判断特征序列,不用再去与表4中的序列直接比较,只需按照上述序列特点进行相邻数位的比较,就可以识别出来特征序列。特征序列识别出来之后,就要进行不同通路的数据对齐。

由上述可知,每条通路的同步序列中的特征序列的位置不同,即特征序列的首位可能出现的位置是不确定的,这是3条通路相对延时的表现,如图6所示。为了能够在20 bit的同步序列中定位特征序列,同步序列的每一组连续的10 bit序列都要进行相邻数位的比较。为了实现上面的描述,采用for循环结构,有限次数的for循环是可以综合的。用“n”来指示同步序列的每组连续10 bit序列的首位,其余位依次为n+1,n+2,n+3,…,n+8,n+9,n值的不同决定了特征序列的位置。在图6中,由上到下分别为3条通路的同步序列。每条通路的10 bit特征序列在同步序列中的位置是不同的,在图6中依次为2 bit,7 bit和3 bit,因此每条通路的n值分别为2,7,3。当n值确定之后,要对n值进行锁定,然后20 bit的同步序列根据n值向右移位,得到移位数据,如图7所示,将移位之后数据的高10位输出。这样既完成了对数据的同步,同时也完成了对不同通路的数据对齐,消除了后续模块中不同通路的相对延时。

4 电路仿真及结果分析

为了对数据同步模块进行验证,采用了如图8所示的仿真平台,仿真工具采用Cadence NC-Verilog。仿真平台由HDMI_Tx,HDMI_Rx,Serializer,Recovery,prbs_gen和prbs_checker组成。HDMI_Tx,HDMI_Rx为测试平台的核心部分,数据同步模块包含在HDMI_Rx中,为主要的验证对象。Prbs_gen和prbs_checker用来验证主体数据的正确性。Serializer和Recovery模块用来实现数据的并串转换和串并转换。由于仿真平台为数字系统,为了模拟真实情况,在这两个模块之间的每条通路都做了不同的延时处理,在图8中没有体现。

3条通路的视频数据都是由prbs_gen产生,完全相同。这样便对不同通路的数据进行分析验证。数据经过并串、串并转换之后,在经过数据同步模块,3条通路应得到完全相同的10 bit视频数据。图9为数据同步模块相关数据的仿真结果,图中的shift值为同步序列移位的n值。由图可知,不同通路的移位是不同的,分别为8位、3位和6位;data_out是移位之后的10 bit输出。仿真结果显示,数据同步模块的3条通路输出的视频数据是完全相同的,这与用同一个prbs_gen产生数据相吻合。因此说明该模块实现了预期的功能。

完整的数据流验证是由prbs_checker完成的。Prbs_gen产生12 bit的视频数据,在HDMI_Tx中经过色深编码、数据编码;在HDMI_Rx中经过数据解码、深色解码,输出12 bit的数据。3条数据通路的视频数据是完全相同的,因此只对一条通路进行检测。prbs_checker的检测结果如图10所示,图中same信号用来指示数据是否匹配,same信号呈现周期性的变化。视频数据是由prbs_gen产生的,因此在视频周期same的值为高电平,表示数据正确。在非视频周期,传输相对固定的数据,不是prbs序列,因此same信号为低电平。same信号的周期性变化是合理的,验证了数据通路的正确性,说明数据同步模块完全适用于HDMI系统。

5 结论

依据HDMI协议不同周期的编码特点以及数据传输连续性的特点,采用可综合的Verilog语言完成了数据同步模块的设计。采用NC-Verilog仿真工具,在同步模块和HDMI系统两个层次上进行验证。验证结果表明,设计的数据同步模块实现了预期功能,同时也适用于HDMI系统,能有效地提高HDMI接收端数据处理的能力。

参考文献

[1]郭名坤.基于FPGA光纤与1_4标准HDMI接口转换方法[D].沈阳:沈阳工业大学,2014.

[2]冯传岗.HDMI_4K时代的高性价比视音频信号接口[J].数码影像时代,2014(3):100-107.

[3]High-definition multimedia interface specification version1.4b[S].2011.

[4]刘文杰.HDMI接口编解码传输模块ASIC设计[J].微电子学,2014(12):763-766.