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一、感知無線電的概念
感知無線電技術用以實現(xiàn)動態(tài)頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜,通過探知無線環(huán)境中空閑頻譜資源,選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統(tǒng)通過采用感知無線電技術,實時跟蹤授權系統(tǒng)占用頻率狀況,隨時使用、釋放頻段,在保障授權系統(tǒng)通信前提下,與授權系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化,高效利用頻譜,并且感知無線電技術不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng),對無線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應性。
感知無線電技術動態(tài)頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應信道傳輸能力的變化,通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應無線環(huán)境頻譜使用狀況的變化,通過增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術,其思想的核心都是無線通信系統(tǒng)能自動地適應外界環(huán)境和自身需求的變化。
感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層,要求未來移動通信系統(tǒng)能檢測系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài),如鏈路質量、網(wǎng)絡拓撲、業(yè)務負載、甚至用戶需求,并能適應這些變化。從通信端到端,在存在重疊覆蓋多種無線電通信環(huán)境下,要求移動設備能夠在異構網(wǎng)絡間切換,實現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡和業(yè)務在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認知網(wǎng)絡(CognitiveNetwork)。
二、感知無線電關鍵技術分析
作為一種新的智能無線通信技術,感知無線電可以感知到周圍的環(huán)境特征,采用構建方法進行學習,通過相關描述語言與通信網(wǎng)絡智能交流,實時調(diào)整傳輸參數(shù),使系統(tǒng)的無線規(guī)則與輸入的無線電激勵的變化相適應,以達到隨時隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規(guī)則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關協(xié)議和空間時間模式的設置。感知無線電系統(tǒng)的重構能力很重要,該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現(xiàn)的。重構功能是由軟件無線電實現(xiàn),而感知無線電的其他任務是通過信號處理和機器學習的過程實現(xiàn),其感知過程開始于無線電激勵的被動感應,以做出反應行為而終止,一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程,分別是無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理,它們的順序執(zhí)行使感知無線電系統(tǒng)的感知功能得以實現(xiàn)。
2.1感知無線電技術與動態(tài)頻譜分配
未來移動通信系統(tǒng)滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發(fā)展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法,一是擴大可利用的頻率范圍,二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率,移動通信系統(tǒng)的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的,所以頻率過高并不利于移動通信。因而,更加有效的方法是提高頻譜利用率。
提高頻譜利用率有三類途徑,改進通信設備的傳輸技術,優(yōu)化網(wǎng)絡、提高組網(wǎng)能力。目前廣泛采用這兩種途徑,但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。
目前國際上主要采用固定頻譜分配方式,一個頻段只分配給一個無線接入系統(tǒng),不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用,其它無線接入系統(tǒng)不能占用該頻段。為提高頻譜利用率,可以將一些頻段分配給了多個系統(tǒng),允許它們同時占有同一個頻段,甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段,允許任意系統(tǒng)占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統(tǒng)干擾問題,但由于頻譜的授權系統(tǒng)并不是在任何地區(qū)的任何時刻都使用頻率,其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統(tǒng)共享一個頻段,雖然優(yōu)于獨占性的固定頻譜分配方式,但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制,一個系統(tǒng)占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統(tǒng)使用,從而導致了兩方面的問題。可見,如果僅僅是簡單地允許多個系統(tǒng)共享頻譜,而不避免系統(tǒng)間干擾,會制約頻譜利用率的提高,并且不能保證通信質量。
為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾,可以考慮采用動態(tài)頻譜分配方式。允許多個系統(tǒng)共享同一頻段,各系統(tǒng)只在需要通信時才能占有頻段,通信結束就釋放頻段,而且必須控制系統(tǒng)間干擾,后接入的系統(tǒng)不能影響其它已有系統(tǒng)的通信。為與現(xiàn)有通信系統(tǒng)兼容,分配頻段上授權系統(tǒng)有使用頻譜的最高優(yōu)先級,只要不影響授權系統(tǒng)通信,租借系統(tǒng)與授權系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。這種動態(tài)的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上,當授權系統(tǒng)不使用所分配的頻率時,租借系統(tǒng)可以占用頻率,但當授權系統(tǒng)重新占用頻率時,租借系統(tǒng)必須及時地歸還頻率。
2.2信道狀態(tài)估計及其容量預測
信道估計的結果可用來計算信道容量,用于控制發(fā)送端的信號能量,可使用香農(nóng)法則計算信道容量C,但在感知無線電系統(tǒng)中并不直接在發(fā)送端傳輸C的信息,而是量化C,一定的量化率用于反饋發(fā)送端,量化比率是預先確定的,所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說,無線系統(tǒng)的傳輸率是波動的,當其超出一定界限時,就會引起系統(tǒng)的不正常工作,這個界限決定了最大的傳輸比特率。
2.3功率控制和頻譜管理
2.3.1功率控制
在感知無線電通信系統(tǒng)中功率控制的實現(xiàn)以分布方式進行,以擴大系統(tǒng)工作范圍,提高接收機性能??刂瓢l(fā)送端功率是感知無線電系統(tǒng)的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環(huán)境中,主要采用協(xié)作機制方法,包括規(guī)則及協(xié)議和協(xié)作的Adhoc網(wǎng)絡兩方面內(nèi)容。多用戶的感知無線電系統(tǒng)彼此協(xié)作工作,基于先進的頻譜管理功能,可以提高系統(tǒng)工作性能,支持更多用戶接入。
2.3.2動態(tài)頻譜管理
動態(tài)頻譜管理也稱為動態(tài)頻譜分配,具有實現(xiàn)系統(tǒng)頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統(tǒng)中,頻譜管理的算法可這樣描述:基于頻譜空穴和功率控制器的輸出,選擇一種調(diào)制方式以適應時變的無線傳輸環(huán)境,使系統(tǒng)工作在可靠傳輸?shù)臓顟B(tài)下。系統(tǒng)工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。
2.4無線電知識描述語言
傳統(tǒng)的軟件無線電不能與網(wǎng)絡進行智能交流,因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發(fā)展平臺的感知無線電研究中,研究表示無線系統(tǒng)知識、計劃和所需語言是關鍵技術,無線電知識描述語言(RKRL)應運而生,它表示了無線規(guī)則、系統(tǒng)配置、軟件模塊、網(wǎng)絡傳送、用戶需求、應用環(huán)境等知識。
參考文獻:
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[3]譚學治,姜靖,孫洪劍.認知無線電的頻譜感知技術研究[J].信息安全與通信保密,2007,(03).
1引言
隨著信息技術的飛速發(fā)展,國內(nèi)外各大石油公司的競爭已經(jīng)表現(xiàn)在信息技術應用的競爭,都在設法借助信息技術的力量,尋找新的增長點,從石油天然氣行業(yè)的上、中、下游陸續(xù)建立了各類信息系統(tǒng),歷經(jīng)數(shù)十年,投資數(shù)十億美金不等。
另一方面,國內(nèi)大多數(shù)油氣田,現(xiàn)有的信息系統(tǒng)多為自主開發(fā)和部分引進系統(tǒng)。已經(jīng)完成的各類專業(yè)應用軟件、專業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫等分別建立在不同的平臺上,數(shù)據(jù)源各異,信息標準不一、相互獨立,信息來源渠道分散并分別集中在不同的層次,相互間難以實現(xiàn)不同層次信息交換;這些系統(tǒng)不僅各自獨立,分散,甚至存在某些數(shù)據(jù)重復建設的情況,數(shù)據(jù)冗余嚴重,同一份數(shù)據(jù)重復出現(xiàn)在多個應用系統(tǒng)中,存在數(shù)據(jù)不一致的風險。
數(shù)據(jù)中心(數(shù)據(jù)融合平臺)通過將油田各應用系統(tǒng)有機集成和業(yè)務重組,最終構建一個統(tǒng)一的、標準的、集成的、能夠包容各業(yè)務流程的數(shù)據(jù)中心體系架構和數(shù)據(jù)交換和共享平臺,支持分散的、松藕合的分布式應用集成。大大地避免油田在信息系統(tǒng)方面重復建設,重復投資,為油田節(jié)省大量的資金。
然而,各大油田對數(shù)據(jù)融合平臺建設目標和建設內(nèi)容的理解各不相同。所采用的技術也是五花八門,這樣實現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心往往運行效率不高、對原有系統(tǒng)改動大(有的甚至直接放棄原系統(tǒng))、難于推廣,這勢必會嚴重影響數(shù)據(jù)中心的全局應用。
在本文中我們試圖通過分析影響數(shù)據(jù)中心建設的若干關鍵技術因素及解決方案,得到一個具有普遍意義的、先進、高效的數(shù)據(jù)融合平臺架構。
2關鍵技術因素分析
2.1如何有效整合大量異構、異平臺數(shù)據(jù)源
隨著油田信息化建設的深入進行,大量的信息系統(tǒng)被開發(fā)并投入運行,由此而產(chǎn)生出了大量的同構異數(shù)據(jù)庫、異構異平臺的不同數(shù)據(jù)源,在這些數(shù)據(jù)源中有些是結構化的、有些則是文檔、曲線數(shù)據(jù)等非結構化數(shù)據(jù),還包括OA、ERP、紙制文檔等一大批數(shù)據(jù)源。如不能有效整合和管理這些數(shù)據(jù),將很容易造成數(shù)據(jù)遺失和管理混亂。
然而,如何有效整合如此龐大、復雜的數(shù)據(jù)源呢?是將所有數(shù)據(jù)集中到一個大庫中統(tǒng)一管理?還是采用分布式技術建立統(tǒng)一訪問平臺?如何在各數(shù)據(jù)源的基礎上實現(xiàn)綜合、分析、挖掘?這些問題都將成為油田數(shù)據(jù)中心建設所面臨的難題。
2.2如何為用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全可靠的數(shù)據(jù)訪問平臺
油田數(shù)據(jù)中心建設用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全訪問的目的是為了解決以下幾大問題:
(1)各系統(tǒng)之間互不兼容,數(shù)據(jù)信息不能共享。
(2)用戶使用不同系統(tǒng)時,需要在不同系統(tǒng)中不停登錄切換,效率低下。
(3)管理人員需要記憶一大堆的用戶名和密碼。
(4)不同系統(tǒng)需要很多不同專業(yè)的人員更新維護,維護成本很高。
針對上述問題,目前行業(yè)內(nèi)提出了很多解決方案,但是在實施中如何選擇最優(yōu)的方案以解決面臨的諸多難點問題:
(1)如何解決靈活性適應性差,花費大量時間建立的信息系統(tǒng)不能適應需求的變化,一旦需求改變,就將不斷修改程序甚至全部重建,增加時間和資金投入的問題。
(2)如何建立起全局的安全訪問目錄,為用戶提供靈活、方便、安全的數(shù)據(jù)服務。
(3)如何有效集成大量圖形、圖表工具,為不同角色、管理級別的用戶提供直觀、靈活的查詢界面。
(4)個性化服務問題,即為用戶定制訪問首頁及訪問內(nèi)容。
2.3如何有效管理元數(shù)據(jù)
元數(shù)據(jù)的定義一般泛稱為:Dataaboutdata(管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))。元數(shù)據(jù)的具體定義和應用隨學科不同和應用領域不同而異。在石油領域,元數(shù)據(jù)是描述一個具體的油田數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)資源對象(數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)),并能對這個對象進行定位管理,且有助于它的發(fā)現(xiàn)與獲取的數(shù)據(jù)。
從元數(shù)據(jù)的定義可以看出,所謂元數(shù)據(jù)就是要定義一種管理數(shù)據(jù)的格式或數(shù)據(jù)字典,與此同時數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)也應定義在元數(shù)據(jù)中。然而在具體實施中卻存在著一系列難點問題需要解決,例如:
(1)在石油領域里需要定義怎樣的數(shù)據(jù)格式?
(2)元數(shù)據(jù)的規(guī)模有多大?
(3)如何將元數(shù)據(jù)的定義與數(shù)據(jù)源進行抽取、過濾、轉換、映射關聯(lián)在一起,從而實現(xiàn)元數(shù)據(jù)定義的自動化?
(4)如何為元數(shù)據(jù)管理提供完整易用的操作界面(甚至是圖形化的界面)?
2.4如何充分利用企業(yè)現(xiàn)有硬、軟件資源及網(wǎng)絡資源
企業(yè)現(xiàn)有服務器、網(wǎng)絡資源往往得不到充分的利用,如何高效的組織企業(yè)現(xiàn)有硬、軟件環(huán)境為生產(chǎn)應用服務,這也是數(shù)據(jù)中心建設中急需解決的一大問題。
實施中可能遇到的難點問題包括:
(1)如何評估企業(yè)現(xiàn)有硬件、網(wǎng)絡資源的使用效率?
(2)如何根據(jù)數(shù)據(jù)中心運行需求來優(yōu)化配置企業(yè)現(xiàn)有資源?
(3)網(wǎng)絡及硬件設備管理規(guī)范。
2.5如何從海量數(shù)據(jù)中整理、挖掘出有價值的數(shù)據(jù)倉庫模型
建設面向主題的數(shù)據(jù)倉庫首先面臨的問題就是如何區(qū)分決策關鍵數(shù)據(jù)。其次是主題分類的問題,不同的專業(yè)需要不同的決策數(shù)據(jù),需要建立不同的數(shù)據(jù)倉庫模型,這一點不同于研究院現(xiàn)有的數(shù)模和建模,需要在龐雜的業(yè)務數(shù)據(jù)中不斷挖掘出新的、不同規(guī)模的主題和倉庫模型,并為這些主題建立起專業(yè)分類以方便管理,隨著應用的深入能夠被發(fā)掘出來的主題會越來越多、越來越細。最后,怎樣把這樣大量的數(shù)據(jù)轉換成可靠的、商用的信息以便于決策支持的問題也是數(shù)據(jù)倉庫建設中必須要解決。
3數(shù)據(jù)整合平臺的總體技術架構設計
3.1數(shù)據(jù)融合平臺系統(tǒng)設計思想
通過上述關鍵技術因素分析,我們明確了所要解決的主要目標問題,在此基礎上我們進一步提出數(shù)據(jù)融合平臺系統(tǒng)設計思想和關鍵技術路線。
1)數(shù)據(jù)融合平臺建設是一個龐大的系統(tǒng)工程,需要分階段、分步驟實施。從上述關鍵技術因素分析中我們可以提煉出系統(tǒng)建設的三個主要層次,即:首先要完成數(shù)據(jù)中心所需數(shù)據(jù)的分析、整理工作,從而制度出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和元數(shù)據(jù)規(guī)范;其次是已數(shù)據(jù)標準為基礎建立數(shù)據(jù)交換與共享平臺;最后建立項目數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)挖掘、知識管理環(huán)境。
2)數(shù)據(jù)融合平臺需要建立在一個高效率、高穩(wěn)定、高可擴展性以及高安全的運行環(huán)境中,因此作為目前技術主流的J2EE符合此類大型系統(tǒng)的設計需要,它具有可靠、穩(wěn)定、跨平臺的諸多優(yōu)勢。另一方面,數(shù)據(jù)融合平臺需要一套完整的而有機結合的技術解決方案,要解決包括異構、異平臺乃至非結構化數(shù)據(jù)的有機融合、符合個性化和安全要求的信息門戶與數(shù)據(jù)交換平臺的有機整合、知識管理、數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境與數(shù)據(jù)交換平臺的有機整合。在眾多J2EE平臺中,只有IBM方案能夠有效滿足上述三大結合的需要,其主流產(chǎn)品WebSphereII、WebspherePortal、DW9已被廣泛運用于電力、銀行等大型企業(yè)數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)中并具有較高的性價比。
3)針對數(shù)據(jù)集中還是分布的問題,我們提出的虛擬數(shù)據(jù)倉庫體系架構有效結合了集中式和分布式優(yōu)點,既能夠保證原有系統(tǒng)不會因為數(shù)據(jù)集中而影響使用,又能夠通過ETL從虛擬數(shù)據(jù)倉庫中導出項目數(shù)據(jù)到項目數(shù)據(jù)庫中。有效滿足了用戶對數(shù)據(jù)的各類需求。
4)需要建立一個可擴展的集成數(shù)據(jù)挖掘、知識管理、OLAP等多種分析工具在內(nèi)的項目環(huán)境為知識發(fā)現(xiàn)提供基礎運行平臺。
5)需要建立以數(shù)據(jù)中心為核心的服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構體系及數(shù)據(jù)存儲NAS和SAN混合架構。服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構體系包含群集件和負載平衡管理,可以定義規(guī)則使之在正常工作時和應對故障時自動為每個服務分配處理資源。
3.2虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構
下面我們給出虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構,本架構全面覆蓋了五大技術因素,并有機融合了目前國際領先、成熟的技術、產(chǎn)品包括聯(lián)邦技術、門戶技術、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)評分及多維數(shù)據(jù)分析技術,服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構體系及數(shù)據(jù)存儲NAS和SAN混合架構等。
圖1虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構
技術架構分析:
本技術架構由兩大資源管理平臺構成:
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應用系統(tǒng)平臺
專業(yè)應用和綜合應用數(shù)據(jù)資源平臺
(上圖中兩大平臺所涉及領域用白色虛線區(qū)分)
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應用系統(tǒng)平臺主要內(nèi)容介紹:
1)目前分散在各部門的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(包括勘探、開發(fā)、生產(chǎn)調(diào)度等)在物理位置上保持現(xiàn)狀,但在邏輯上和管理上統(tǒng)一納入分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理范疇。它們的數(shù)據(jù)源采集流程及數(shù)據(jù)質量保障則納入標準化體系,對錄入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理、質量審核、數(shù)據(jù)加載。
2)虛擬數(shù)據(jù)倉庫體系建立在分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基礎之上,提供索引編目、安全管理、元數(shù)據(jù)管理、權限管理、空間數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)抽取等服務。
3)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理門戶為虛擬數(shù)據(jù)倉庫管理人員提供統(tǒng)一的登陸和管理操作界面。
4)企業(yè)應用門戶提供數(shù)據(jù)資源需求用戶統(tǒng)一的登陸、檢索界面。
專業(yè)應用和綜合應用數(shù)據(jù)資源平臺主要內(nèi)容介紹:
1)數(shù)據(jù)需求者根據(jù)需求,通過虛擬數(shù)據(jù)倉庫抽取出所需要的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)集市。
2)根據(jù)以建立的數(shù)據(jù)集市提供用戶數(shù)據(jù)挖掘、高級檢索、OLAP所需的相關工具支持。
3)數(shù)據(jù)集市還包含地震、測井等大體數(shù)據(jù)。
4油田數(shù)據(jù)整合關鍵技術
4.1聯(lián)邦技術
聯(lián)邦是指對跨越多個數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)關聯(lián)查詢的技術。通過實現(xiàn)該技術從而支持不同數(shù)據(jù)庫表之間(甚至文本文件間)數(shù)據(jù)的關聯(lián)查詢。整合不同數(shù)據(jù)(分布式和大型機,結構化和非結構化,公共和私有),在處理使其如同是在單個數(shù)據(jù)源中。聯(lián)邦技術能夠統(tǒng)一地訪問以任何格式(結構化的和非結構化的)存儲的任何數(shù)字信息。通過采用數(shù)據(jù)聯(lián)邦,可在不影響現(xiàn)有應用的前提下,將各類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源通過聯(lián)邦的方式映射到一個邏輯的數(shù)據(jù)庫中。聯(lián)邦的特性:透明性。所有信息源看起來就像是一個信息源。
異構性。從不同數(shù)據(jù)源整合數(shù)據(jù)。
可擴展性和工具化。可以訪問任何數(shù)據(jù)源。
可以通過標準的分析、報告和開發(fā)工具來無縫利用的高級功能。查詢接口提供了基于標準的完整功能——包括對后端數(shù)據(jù)源中缺少能力的補償。
避免需要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)源和應用程序進行更改的自主性。
其性能可以滿足實際應用程序和可能應用程序的需要,包括高級查詢優(yōu)化技術、本地數(shù)據(jù)訪問以及透明緩存支持。
聯(lián)邦的技術組織結構:
圖2聯(lián)邦技術組織結構
圖2中:聯(lián)邦服務器(FederatedDatabaseServer)通過稱為包裝器(Wrapper)的軟件模塊與數(shù)據(jù)源進行通信。對于上述各類數(shù)據(jù)源,WebSphereII提供專用的wrapper,每個wrapper實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)源的SQL處理,支持異構數(shù)據(jù)庫間數(shù)據(jù)類型的轉換和函數(shù)的轉換。對關系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源而言,包裝器通過安裝在信息整合平臺的該數(shù)據(jù)庫的客戶端與其進行交互。對非關系型數(shù)據(jù)源,包裝器直接進行數(shù)據(jù)訪問。包裝器從信息整合服務器接受數(shù)據(jù)訪問指令,進行轉換為數(shù)據(jù)源所支持的SQL,通過數(shù)據(jù)源的客戶端提交執(zhí)行。然后將結果返回給信息整合服務器處理。
4.2Portlet技術
基于IBMWebspherePortal技術實現(xiàn)的油田信息門戶平臺能夠高效地把各種應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源統(tǒng)一集成到通用門戶之下,根據(jù)每個用戶使用特點和角色的不同,形成個性化的應用界面,并通過對事件和消息的處理傳輸把用戶有機地聯(lián)系在一起。簡單而言,門戶平臺是能夠充分滿足用戶個性化需求,使得用戶能夠以自己的方式交互訪問相關信息、應用軟件以及業(yè)務流程的集成平臺。該平臺主要技術特點包括:
多平臺系統(tǒng)的單點登錄集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下,通過一次身份認證,即可按照各自的權限存取不同的應用系統(tǒng),動態(tài)瀏覽企業(yè)內(nèi)部管理信息、外部經(jīng)營管理信息。
多平臺系統(tǒng)內(nèi)容集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下,通過與原有應用系統(tǒng)(如OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、勘探信息系統(tǒng),開發(fā)信息系統(tǒng)等)進行集成,在保留現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下,使得通過統(tǒng)一的門戶能夠進入這些應用系統(tǒng),并可以portlet形式集成原有應用系統(tǒng)的內(nèi)容。
強大的文檔搜索功能
石油行業(yè)的各種文檔形式多樣,格式可能是文本、XML、Word文檔、PDF及PPT文件,存儲在文件系統(tǒng)、內(nèi)容資料庫、數(shù)據(jù)庫及郵件系統(tǒng)中,并且安全級別各不相同。因此,該系統(tǒng)提供區(qū)別于其他搜索引擎的專有引擎來搜索各種文檔。
與ERP工作流、原始報表和水晶報表系統(tǒng)無縫集成
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下,在各自的使用權限下通過portlet集成展現(xiàn)ERP工作流的審批過程及各種報表,統(tǒng)計圖表。
用于協(xié)同工作的信息即時交流平臺
在該門戶系統(tǒng)上工作的同時,用戶可看到其他在線的人員,然后通過內(nèi)部郵件系統(tǒng)、在線聊天等手段與之交流,提高工作效率。
用戶的個性化定制
在該門戶系統(tǒng)上工作時,可自定義頁面,在自己的頁面上添加經(jīng)常關注的信息,或經(jīng)常要使用的集成的各種應用系統(tǒng)。
強大的安全管理平臺
在基于LDAP的技術上,提供基于角色的用戶安全管理功能,使得各級用戶只能瀏覽權限范圍內(nèi)的信息,確保系統(tǒng)安全運行。整個系統(tǒng),只需要一次登錄,即可訪問所有具有權限的信息和功能。用戶口令實現(xiàn)集中管理。
4.3元數(shù)據(jù)管理
首先,油田各類數(shù)據(jù)庫可以利用元數(shù)據(jù)技術規(guī)范化其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源。每個專業(yè)領域建立自己的元數(shù)據(jù)標準,各專業(yè)子庫按照這種標準的格式向外數(shù)據(jù)。這樣,用戶可以通過元數(shù)據(jù)標準提高數(shù)據(jù)查詢和使用的效率和準確性。其次,這些元數(shù)據(jù)將記錄有關于數(shù)據(jù)的所有上下文資料,數(shù)據(jù)管理者可以通過這些元數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)資源進行有效的管理,數(shù)據(jù)的使用者可以根據(jù)這些元數(shù)據(jù)了解數(shù)據(jù)資源的背景資料等信息。最后,元數(shù)據(jù)的使用能夠進一步的消除各個數(shù)據(jù)資源之間的語義的獨立性和異構性,能夠達到一定限度的數(shù)據(jù)整合和交換。
圖3油田元數(shù)據(jù)管理
油田元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務包括三個主要過程:用戶通過元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務到元數(shù)據(jù)庫中檢索元數(shù)據(jù);用戶根據(jù)元數(shù)據(jù)到網(wǎng)格應用數(shù)據(jù)庫中查詢獲取數(shù)據(jù);網(wǎng)格應用數(shù)據(jù)庫中新增數(shù)據(jù)庫、表、字段、某些特殊記錄時,向元數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫與之相關的信息、資料。
4.4數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術
總體框架中描述的專業(yè)應用及綜合應用平臺需要包括從后臺數(shù)據(jù)整理、分析到前端圖形圖表展現(xiàn)的全面技術支撐。
IBMDB2DWE(DataWarehouseEdition)是面向商業(yè)智能應用的軟件產(chǎn)品包,它包含十多個工具,給商業(yè)智能提供了全面、堅實的支持。其中,DB2Alphablox是新版DWE的亮點,它是一套基于Java開發(fā)的分析組件。
圖4IBMDB2DWE產(chǎn)品分布
DB2Alphablox支持標準的J2EE應用程序開發(fā)模型,從而提供了可實現(xiàn)應用程序交付的全面開發(fā)范例,這為應用程序開發(fā)人員提供了定制用戶界面和添加自己商業(yè)及應用程序邏輯的靈活性。通過DB2Alphablox,用戶將獲取功能強大的報表生成、圖形化分析、無限制的信息“鉆取”等多種體驗。DB2CubeViews是DB2通用數(shù)據(jù)庫的附加功能部件,它增強了DB2,使DB2作為開發(fā)和部署商業(yè)智能產(chǎn)品和應用程序的平臺,特別值得一提的是,DB2CubeViews有助于加速位于DB2上的OLAP解決方案和應用程序的開發(fā)和管理。
該技術主要特性包括:
DB2UDBV9.1中的DataWarehouse特性包括:
用于大量可伸縮性的DatabasePartitioningFeature。
用于提高DBA效率和所有規(guī)模的數(shù)據(jù)庫的自動管理。
多維數(shù)據(jù)集群--在OLAP和其他查詢中使用的數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲選項。
為倉庫查詢提供Cube似的性能的具體化查詢表。
幫助維護實時倉庫的OnlineUtilities。
DesignAdvisor,使得易于為高性能的分析工作負荷設計優(yōu)化的一組倉庫對象(包括MQT、索引、分區(qū)和MDC)。
用于高級分析的內(nèi)置功能,包括回歸、協(xié)方差、柱狀圖和移動窗口。
5總結
本文針對五大關鍵技術因素提出的油田異構數(shù)據(jù)源整合虛擬數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng),使得企業(yè)能夠多種業(yè)務應用系統(tǒng)、多種異構數(shù)據(jù)源并存,實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)源的動態(tài)及時互訪,以及信息的挖掘與綜合利用,既保護了企業(yè)的原有信息化投資,又提供了應用系統(tǒng)由舊向新、系統(tǒng)平臺由低向高平滑過渡,能夠滿足企業(yè)低成本、階段性、可擴展性信息系統(tǒng)建設的需要。
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(1)多種客戶信號封裝和透明傳輸
基于ITU-TG.709的OTN幀結構可以支持多種客戶信號的映射,如SDH、異步轉發(fā)模式(ATM)、以太網(wǎng)等。目前對于SDH和ATM可實現(xiàn)標準封裝和透明傳送,但對于以太網(wǎng)則支持有所差異。例如對于GE客戶,OTN尚未規(guī)范具體的映射方式,各設備廠家采用不同的方式實現(xiàn)GE客戶透傳,導致客戶業(yè)務無法互通,同時由于10GE接口的規(guī)范完成晚于OTN標準框架規(guī)范,OTN對于10GE的透明傳送程度有所差異,目前ITU-T提出了2種標準方式和3種非標準方式[7],解決了點到點透明傳送10GE的問題。
(2)大顆粒帶寬復用、交叉和配置
OTN目前定義的電域的帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元(ODUk,k=1,2,3),即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s),光域的帶寬顆粒為波長,相對于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒,OTN復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多,對高帶寬客戶業(yè)務的適配和傳送效率顯著提升。
(3)強大的開銷和維護管理能力
OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力,OTN光通路(OCh)層的OTN幀結構大大增強了OCh層的數(shù)字監(jiān)視能力。另外OTN還提供6層嵌套串聯(lián)連接監(jiān)視(TCM)功能,這樣使得OTN組網(wǎng)時,端到端和多個分段同時進行性能監(jiān)視成為可能。
(4)增強了組網(wǎng)和保護能力
通過OTN幀結構和多維度可重構光分插復用器(ROADM)[8]的引入,大大增強了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力,改變了目前WDM主要點到點提供傳送帶寬的現(xiàn)狀。而采用前向糾錯(FEC)技術,顯著增加了光層傳輸?shù)木嚯x(如采用標準G.709的FEC編碼,光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右,采用其他增強型FEC,光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外,OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務保護功能,如基于ODUk層的光子網(wǎng)連接保護(SNCP)和共享環(huán)網(wǎng)保護、基于光層的光通道或復用段保護等,但目前共享環(huán)網(wǎng)技術尚未標準化。
(5)OTN支持多種設備類型
鑒于OTN技術的特點,目前OTN支持4種基本的設備類型[10],即OTN終端型設備、基于電交叉功能的OTN設備、基于光交叉功能的OTN設備和基于光電混合交叉功能的OTN設備。目前大多數(shù)廠家支持的OTN產(chǎn)品主要以OTN終端設備和基于光交叉功能的OTN設備為主,基于電交叉功能和光電混合交叉功能的OTN設備也有部分提供,在具體應用時可根據(jù)實際需求綜合考慮選擇哪種或哪幾種OTN設備。
(6)OTN目前不支持小帶寬粒度
由于OTN技術最初的目的主要是考慮處理2.5Gb/s以及以上帶寬粒度的客戶信號,因此并沒有考慮低于2.5Gb/s的客戶信號。隨著OTN客戶需求的發(fā)展變化,基于更低帶寬顆粒(如1.25Gb/s量級及以下)的需求出現(xiàn),ITU-T也加大研究力度,目前正在根據(jù)各成員提案討論如何規(guī)范具體的帶寬粒度規(guī)格和參數(shù),同時研究基于多種較小帶寬顆粒的通用映射規(guī)程(GMP)。
2OTN關鍵技術及實現(xiàn)
OTN技術包括很多關鍵技術,主要有接口技術、組網(wǎng)技術、保護技術、傳輸技術、智能控制技術和管理功能等等。
2.1接口技術
OTN的接口技術主要包括物理接口和邏輯接口兩部分,其中邏輯接口是最關鍵的部分。對于物理接口而言,ITU-TG.959.1已規(guī)范了相應接口參數(shù),而對于邏輯接口,ITU-TG.709規(guī)范了相應的不同電域子層面的開銷字節(jié),如光通路傳送單元(OTUk)、ODUk(含光通路凈荷單元(OPUk))等,以及光域的管理維護信號。其中OTUk相當于段層,ODUk相當于通道層,而ODUk又包含了可獨立設置的6個串聯(lián)連接監(jiān)視開銷。
在目前的OTN設備實現(xiàn)中,基于G.709的幀,電層的開銷支持程度較好,一般均可實現(xiàn)大部分告警和性能等開銷的查詢與特定開銷(含映射方式)的設置,而光域的維護信號由于具體實現(xiàn)方式未規(guī)范,目前支持程度較低。
2.2組網(wǎng)技術
OTN技術提供了OTN接口、ODUk交叉和波長交叉等功能,具備了在電域、光域或電域光域聯(lián)合進行組網(wǎng)的能力,網(wǎng)絡拓撲可為點到點、環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)等。目前OTN設備典型的實現(xiàn)是在電域采用ODU1交叉或者光域采用波長交叉來實現(xiàn),其中不同廠家當中采用電域或電域光域聯(lián)合方式實現(xiàn)的較少,而采用光域方式實現(xiàn)的較多。目前電域的交叉容量較低,典型為320Gb/s量級,光域的線路方向(維度)可支持到2~8個,單方向一般支持40×10Gb/s的傳送容量,后續(xù)可能出現(xiàn)更大容量的OTN設備。
2.3保護恢復技術
OTN在電域和光域可支持不同的保護恢復技術。電域支持基于ODUk的子網(wǎng)連接保護(SNCP)、環(huán)網(wǎng)共享保護等;光域支持光通道1+1保護(含基于子波長的1+1保護)、光通道共享保護和光復用段1+1保護等。另外基于控制平面的保護與恢復也同樣適用于OTN網(wǎng)絡。目前OTN設備的實現(xiàn)是電域支持SNCP和私有的環(huán)網(wǎng)共享保護,而光域主要支持光通道1+1保護(含基于子波長的1+1保護)、光通道共享保護等。另外,部分廠家的OTN設備在光域支持基于光通道的控制平面,也支持一定程度的保護與恢復功能。隨著OTN技術的發(fā)展與逐步規(guī)模應用,以光通道和ODUk為調(diào)度顆粒基于控制平面的保護恢復技術將會逐漸完善實現(xiàn)和應用。2.4傳輸技術
大容量、長距離的傳輸能力是光傳送網(wǎng)絡的基本特征,任何新型的光傳送網(wǎng)絡都必然不斷采用革新的傳輸技術提升相應的傳輸能力,OTN技術也不例外。OTN除了采用帶外的FEC技術顯著地提升了傳輸距離之外,而目前已采用的新型調(diào)制編碼(含強度調(diào)制、相位調(diào)制、強度和相位結合調(diào)制、調(diào)制結合偏振復用等)結合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可調(diào)補償、電域均衡等技術顯著增加了OTN網(wǎng)絡在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的組網(wǎng)距離。
2.5智能控制技術
OTN基于控制平面的智能控制技術包含和基于SDH的自動交換光網(wǎng)絡(ASON)類似的要求,包括自動發(fā)現(xiàn)、路由要求、信令要求、鏈路管理要求和保護恢復技術等?;赟DH的ASON相關的協(xié)議規(guī)范一般可應用到OTN網(wǎng)絡。與基于SDH的ASON網(wǎng)絡的關鍵差異是,智能功能調(diào)度和處理的帶寬可以不同,前者為VC-4,后者為ODUk和波長。
目前的OTN設備部分廠家已實現(xiàn)了基于波長的部分智能控制功能,相關的功能正在進一步的發(fā)展完善當中。后續(xù)更多的OTN設備將會進一步支持更多的智能控制功能,如基于ODUk顆粒等。
2.6管理功能
OTN的管理除了滿足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外,還需滿足OTN技術的特定要求,如基于OTN的開銷管理、基于ODUk/波長的調(diào)度與管理、基于波長的功率均衡與控制管理、波長的沖突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN網(wǎng)絡管理系統(tǒng)一般都基于原有傳統(tǒng)WDM網(wǎng)管系統(tǒng)升級,除了常規(guī)的管理功能之外,可支持OTN相應的基本管理功能。
3光傳送網(wǎng)應用分析
隨著傳送網(wǎng)客戶信號帶寬需求的進一步驅動、OTN技術的逐漸發(fā)展和OTN設備功能實現(xiàn)程度的顯著推進,OTN技術如何應用日益成為業(yè)界探討的焦點,也即何時(什么時候)、何地(什么網(wǎng)絡層面)、以什么方式(選擇什么功能)引入OTN進行組網(wǎng)以及實際應用時存在哪些障礙或缺陷。因此,文章主要從OTN應用時機、OTN應用網(wǎng)絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯(lián)問題等角度進行分析。3.1應用時機探討
OTN是否可以很好地引入應用主要應從傳送網(wǎng)客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現(xiàn)程度以及網(wǎng)絡運維人員的OTN技術認知程度等多個角度考慮。
首先,目前傳送網(wǎng)客戶信號主要為IP/以太網(wǎng),而IP/以太網(wǎng)的高速發(fā)展導致大帶寬粒度傳送與調(diào)度的需求增長非常迅速,基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調(diào)度方式顯然滿足不了傳送網(wǎng)客戶信號對于大顆粒帶寬的傳送與調(diào)度需求。其次,從OTN技術的完善程度來看,雖然目前OTN標準系列還在進一步修訂和討論(如規(guī)范ODU0和ODU4顆粒,統(tǒng)一基于超頻方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等),而OTN的主要標準框架和功能要求已由ITU-T幾年前定稿,即使后續(xù)部分內(nèi)容有所更新,但目前的規(guī)范內(nèi)容至少必須要繼承和兼容,因此,對于OTN技術目前可以說是基本完善。第三,對于OTN設備的實現(xiàn)程度來看,目前的OTN設備已經(jīng)基本支持了OTN技術的主要特征,如多速率映射與透明傳送、大顆粒帶寬的調(diào)度與處理、OTN幀結構的開銷實現(xiàn)與處理、OTN的組網(wǎng)與保護等,同時實現(xiàn)了對于這些OTN技術特征的管理。因此,從設備實現(xiàn)上而言,OTN設備已經(jīng)具備了初步應用的功能特征,但具體應用時要根據(jù)多種需求綜合選擇OTN設備相應功能。最后,網(wǎng)絡運維人員對于OTN技術認知過程和其他任何新技術一樣,都需要一個逐漸了解、深入和掌握的過程。因此,網(wǎng)絡運維人員初期對于OTN技術的不熟悉并不是OTN引入與應用的障礙,而應該是OTN應用時所必須要準備的前提條件之一。
因此,從傳送網(wǎng)客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現(xiàn)程度等方面來看,OTN技術的引入與應用目前應該具備了基本的條件,可在綜合考慮其他非技術因素的基礎上逐步引入與應用OTN技術,以增強傳送網(wǎng)絡的傳送能力與效率,適應客戶信號的高速、動態(tài)發(fā)展。
3.2應用層面分析
由于光傳送網(wǎng)絡的范疇較大,包括城域光傳送網(wǎng)(含核心層、匯聚層和接入層)、干線傳送網(wǎng)(省內(nèi)干線和省級干線)等多個層面。不同網(wǎng)絡層面的特點不同,因而是否可以引入OTN技術的結論對于不同網(wǎng)絡層面并不完全一致。
對于城域光傳送網(wǎng)而言,匯聚與接入層主要是承載的是匯聚型客戶業(yè)務,客戶信號的帶寬粒度較小,基于ODUk調(diào)度的業(yè)務可能性較小,而且OTN目前暫未標準化ODU1(2.5Gb/s)以下的帶寬粒度,因此,目前的OTN技術在城域匯聚與接入層引入與應用的優(yōu)勢并不明顯。
對于城域傳送核心層和干線傳送網(wǎng)絡而言,客戶業(yè)務的特點主要為分布型,客戶信號的帶寬粒度較大,基于ODUk和波長調(diào)度的需求和優(yōu)勢明顯,OTN技術特點應用的優(yōu)勢比較適宜發(fā)揮。
因此,目前OTN技術的引入與應用主要應側重于城域核心層和干線網(wǎng)絡。
3.3應用功能選擇
OTN技術的典型應用功能目前可分為3種:OTN接口、ODUk交叉和波長交叉3種。綜合考慮客戶業(yè)務需求、OTN技術完善程度、OTN設備實現(xiàn)程度等多種因素,應在不同的網(wǎng)絡層面應選擇不同的OTN功能。
首先,在城域傳送網(wǎng)核心層層面,由于節(jié)點調(diào)度與處理要求中等,網(wǎng)絡規(guī)模較小但調(diào)度需求較大,目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡的典型需求選擇ODUk交叉和波長交叉或者ODUk和波長混合交叉功能,同時提供對于OTN接口功能的支持;后續(xù)可根據(jù)OTN設備的實現(xiàn)程度選擇新型功能。第二,在省內(nèi)干線層面,由于節(jié)點調(diào)度與處理要求較大,網(wǎng)絡規(guī)模較大,調(diào)度需求較大,目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡的典型需求選擇波長交叉或者僅選擇OTN接口功能;后續(xù)可根據(jù)OTN設備的能力的提升和客戶業(yè)務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉,或者ODUk和波長混合交叉功能。第三,在省級干線層面,由于節(jié)點調(diào)度與處理要求很大,網(wǎng)絡規(guī)模大,調(diào)度需求一般,目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡的典型需求選擇OTN接口功能,特殊需求可局部選擇波長交叉功能;后續(xù)可根據(jù)OTN設備的能力提升和客戶業(yè)務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉,或者ODUk和波長混合交叉功能。
3.4應用關聯(lián)問題
實際引入OTN技術組網(wǎng)時,最典型的關聯(lián)問題是現(xiàn)有網(wǎng)絡如何升級、現(xiàn)有網(wǎng)絡與OTN怎么互通以及后續(xù)的OTN如何演進等問題。
由于現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能,原則上可考慮直接升級或啟動OTN接口功能。由于現(xiàn)有WDM設備的OTN接口的支持程度差異較大,而且涉及到現(xiàn)網(wǎng)運營、維護、技術的更新和成本等因素,如何升級為完全支持G.709接口的OTN設備,是個綜合多種因素需要深入分析的問題,不同的場景應選擇不同的解決方案。
對于互通問題,由于目前的WDM網(wǎng)絡支持的G.709接口并不一定完善,因此,新建的OTN網(wǎng)絡與已有WDM或者SDH網(wǎng)絡互通時,應優(yōu)先選擇客戶側接口(如SDH/以太網(wǎng)等)進行互通,待OTN網(wǎng)絡規(guī)模逐漸擴大以后,OTN不同子網(wǎng)之間可采用基于OTUk的域間接口互通,逐漸實現(xiàn)端到端的維護與管理。
關于OTN引入和應用后的后續(xù)技術演進,應在積累前期運維經(jīng)驗的基礎上擴大OTN網(wǎng)絡規(guī)模的同時,從客戶業(yè)務需求、OTN技術發(fā)展和OTN設備實現(xiàn)程度等多方面緊密跟蹤相關進展,以便適時適度地引入更多的OTN新功能,最終實現(xiàn)光傳送網(wǎng)絡范圍內(nèi)真正意義上端到端靈活的調(diào)度、維護與管理,使OTN的應用網(wǎng)絡層面覆蓋到城域傳送網(wǎng)核心、接入與匯聚層以及干線網(wǎng)絡。
4結束語
OTN作為新型的光傳送網(wǎng)絡技術,繼承了SDH和WDM技術的諸多優(yōu)勢,同時拓展了新型的大顆粒調(diào)度和傳送、多級的TCM等新型功能,是下一代光傳送網(wǎng)的主流技術。從傳送網(wǎng)客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現(xiàn)程度等多個角度考慮,OTN已具備了引入與應用的基本條件,而具體的應用應著重考慮OTN應用時機、OTN應用網(wǎng)絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯(lián)問題等方面。
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[8]ROADMarchitecturesandtechnologiesforagileopticalnetworks[EB/OL].[2008-05-10]./downloads/ROADM_Overview.pdf.
未來的信息網(wǎng)絡將朝著寬帶化、個人化、智能化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的單一媒體的話音業(yè)務或數(shù)據(jù)業(yè)務已逐漸不能滿足人們的要求,人們希望能夠通過多媒體的方式進行信息交互。這些多媒體業(yè)務包括寬帶視頻會議、VoD以及B-VPN等。多媒體業(yè)務的特點是對QoS要求較高,需要較高的帶寬,一般都涉及多用戶、多連接、多媒體。目前,實現(xiàn)多媒體業(yè)務的方式基本上是一種平臺,一種業(yè)務的資源很難為另一種業(yè)務所共用。所有這些造成多媒體業(yè)務使用成本高,業(yè)務的靈活性較差,所以盡管寬帶多媒體業(yè)務具有潛在的巨大市場,但是由于使用價格昂貴,普通用戶不敢使用,造成市場拉動缺乏,限制了它的發(fā)展。
寬帶智能網(wǎng)就是研究在以ATM為基礎的寬帶網(wǎng)絡上利用智能網(wǎng)技術如何開發(fā)各種多媒體業(yè)務。寬帶智能網(wǎng)不是簡單地將多種業(yè)務集成,它的目的是要實現(xiàn)一個可編程的業(yè)務平臺,實現(xiàn)業(yè)務的靈活加載、擴展和新業(yè)務的增加。與以往的業(yè)務提供方式不同,寬帶智能網(wǎng)能夠在一個平臺上提供多種業(yè)務(寬帶智能網(wǎng)能支持的業(yè)務如表1所示),實現(xiàn)不同業(yè)務之間的資源共用,這樣可以有效地降低多媒體業(yè)務的運營成本,使用戶更容易接受;寬帶智能網(wǎng)使得業(yè)務的擴展更加靈活,這樣能適應不斷增長和變化的客戶化需求。由此可見,寬帶智能網(wǎng)能有效地解決當前寬帶網(wǎng)絡提供多媒體業(yè)務的瓶頸問題。
表1寬帶智能網(wǎng)能支持的多媒體業(yè)務
類型業(yè)務舉例連接方式
會話型業(yè)務可視電話點到點
檢索型業(yè)務視頻點播多點到點
會議型業(yè)務視頻會議遠程教學遠程醫(yī)療點到多點或多點到多點
消息型業(yè)務多媒體郵件點到點
分配型業(yè)務廣播式電視點到多點
二、寬帶智能網(wǎng)的體系結構
1、體系結構
如圖1所示,給出IN與以ATM為骨干交換機的寬帶網(wǎng)絡綜合的體系結構。
圖1中,B-SSP由ATM交換機擴展而成,除了接續(xù)功能外,B-SSP上有基本的呼叫狀態(tài)模型,它能向B-SCP提供詳細的呼叫事件,這些呼叫事件作為DP點的形式出現(xiàn)。按照業(yè)務的需要,B-SCP可以在基本呼叫狀態(tài)模型中設置需要上報的DP點。呼叫狀態(tài)模型監(jiān)視每個呼叫的狀態(tài),將觸發(fā)的DP點事件上報給B-SCP,使B-SCP能夠實現(xiàn)對整個呼叫過程的監(jiān)控。
B-SCP作為業(yè)務控制點,包括SCF和SDF功能實體。B-SCP的主要功能是完成業(yè)務邏輯的執(zhí)行。對于每個業(yè)務,B-SCP都有一個業(yè)務輪廓文件,用于記錄業(yè)務、用戶相關的信息。B-SCP可通過監(jiān)測B-SSP上報的呼叫事件對B-SSP控制,從而達到控制呼叫過程的目的。業(yè)務過程中,B-SCP可以通過B-IP進一步收集用戶信息,以確定業(yè)務邏輯如何進行。根據(jù)業(yè)務需要,B-SCP能在網(wǎng)絡中尋找合適的B-IP來提供特殊資源。此外,B-SCP還能實現(xiàn)計費等多種功能。B-SCP通過B-INAP協(xié)議與各個實體交互信息,協(xié)調(diào)各個功能實體。
B-IP有兩個功能:一是與用戶的交互,收集用戶信息,上報給B-SCP;二是提供特殊資源,以適合不同的寬帶多媒體業(yè)務。B-IP提供的特殊資源有:視頻會議橋、導航菜單、協(xié)議轉換器等。B-IP是在傳統(tǒng)的智能外設基礎上引入寬帶的能力,包括寬帶連接、多媒體應用等。在寬帶環(huán)境下,B-IP功能大大增強,要求它包含一定的業(yè)務邏輯和處理能力,即在B-IP中也引入智能。
B-INAP協(xié)議建立在NO.7信令之上,通過NO.7信令傳輸。它主要定義了IN中各個功能實體之間的相互作用的操作、參數(shù)和差錯等。B-INAP支持寬帶網(wǎng)絡中新增加的能力,如多方呼叫提供,修改呼叫連接配置特征,協(xié)商連接特征,多方連接支持,第三方呼叫控制建立等。
有關UNI和NNI信令在其它文獻中有詳細的介紹,這里就不再贅述了。
2、業(yè)務實現(xiàn)
在寬帶智能網(wǎng)的體系結構下,可同時支持多種多媒體業(yè)務。視頻會議是一種由多方用戶參與,會議過程中使用聲音、圖象和文本等多種媒體的復雜業(yè)務。作為一種具有代表性的業(yè)務,它的實現(xiàn)會為其它業(yè)務的實現(xiàn)有所啟發(fā)。下面介紹通過寬帶智能網(wǎng)實現(xiàn)視頻會議業(yè)務的方法。如圖2所示,B-SCP中有一個視頻會議的業(yè)務輪廓文件,可對整個業(yè)務過程進行控制。B-IP作為視頻會議的服務器提供視頻、音頻、數(shù)據(jù)的橋接功能。B-SSP負責接續(xù),各終端通過B-SSP連接到B-IP上。會議的過程如下:
1)會議的準備階段
每個參加者都必須主動地撥入一個預先決定了號碼(包括會議標識)來建立連接。這個號碼是對外公布的,參加會議各方的地位平等。參加會議的各方通過撥號連接到B-IP上,進行注冊會議的聲明。B-IP通過B-INAP信令上報信息給B-SCP,在B-SCP形成全局業(yè)務輪廓文件。會議業(yè)務的激活可以有兩種方式。一種是預先設置啟動會議的時間;一種是統(tǒng)計要求加入會議者是否到達預定的數(shù)量。當條件滿足時,B-SCP按照業(yè)務邏輯命令B-SSP向已經(jīng)注冊的用戶一個接一個地發(fā)出呼叫,會議處于進行狀態(tài)。
2)會議進行過程
在會議注冊以后,若會議開始,B-SCP首先發(fā)命令將B-IP上會議實例激活,B-SCP將業(yè)務輪廓文件交給B-IP,B-IP根據(jù)業(yè)務輪廓文件初始化。會議過程中,B-IP負責基本的會議功能控制,并能實現(xiàn)會議的高層管理,包括監(jiān)視會議和記錄用戶等。會議結束后,B-SCP關閉會議實例。正常情況下應該由系統(tǒng)拆除連接,即B-SCP拆除會議連接,B-IP整理信息(如與計費相關的呼叫、連接情況)上報給B-SCP。
用IN思想實現(xiàn)視頻會議與傳統(tǒng)的方法不同,具有以下優(yōu)勢:
1)信息傳輸與業(yè)務控制相分離,當通信平臺演進時,采用IN方式可以平滑過渡不會影響用戶接口,同時使得業(yè)務控制的管理和維護更加方便。
2)IN對網(wǎng)絡資源的動態(tài)分配可以大大提高資源利用率。
3)業(yè)務提供方式靈活,系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的要求和網(wǎng)絡的變化進行調(diào)整。
4)面向公網(wǎng)為接入用戶提供業(yè)務,網(wǎng)絡建立后,可以在一種體系下提供多種業(yè)務,而不是為某一特定用戶,特定業(yè)務所設計。
三、國內(nèi)外研究動態(tài)
當前,提供基于窄帶增值業(yè)務的智能網(wǎng)技術已有相當大的發(fā)展,但是對于提供寬帶多媒體業(yè)務的寬帶智能網(wǎng)技術尚不成熟。IN與寬帶網(wǎng)絡的綜合是當今電信界研究和討論的熱點,此項研究剛剛起步,在國外也未形成定論,還沒有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。
1、IN的標準化進程
1992年ITU-T正式推出INCS1標準,定義了許多基于PSTN的智能業(yè)務;1997年ITU-T推出INCS2標準,該標準主要研究智能網(wǎng)的網(wǎng)間互連網(wǎng)間業(yè)務,實現(xiàn)智能業(yè)務的漫游。目前ITU-T正在積極研究INCS3和INCS4的標準,INCS3和INCS4主要研究內(nèi)容包括網(wǎng)、Internet與智能網(wǎng)綜合方面的研究。預計1999年初推出INCS3標準,而寬帶智能網(wǎng)作為INCS4的主要內(nèi)容正在加緊研究中。
2、國外研究情況
歐洲和北美各大電信組織,都在積極開展寬帶智能網(wǎng)的研究,其中影響比較大的有:ACTS的INSIGNIA計劃、以及EURESCOM的P506(或P607)計劃。ETSI也成立了一個聯(lián)合工作組以研究智能網(wǎng)與寬帶網(wǎng)絡的一體化問題。
P506和P607計劃的目標是從現(xiàn)有的IN和寬帶網(wǎng)絡的體系結構出發(fā),研究各自如何適應對方的體系結構,最終得到一個IN和B-ISDN綜合的統(tǒng)一功能結構。具體方法是從研究寬帶視頻會議、寬帶廣播電視、寬帶VoD和寬帶虛擬專用網(wǎng)四個業(yè)務的實現(xiàn)方法入手,每個業(yè)務都按需求分析、靜態(tài)模型的動態(tài)模型建立過程進行研究。
INSIGNIA計劃的目的是在ATM平臺上實現(xiàn)并演示智能網(wǎng)與寬帶ATM信令綜合。INSIGNIA計劃側重于實現(xiàn)方面,它是采用智能網(wǎng)技術在歐洲跨國的寬帶網(wǎng)試驗床上實現(xiàn)寬帶視頻會議、寬帶VoD和寬帶虛擬專用網(wǎng)等多媒體業(yè)務,推出了寬帶智能網(wǎng)的試驗網(wǎng)。INSIGNIA計劃的目標是要定義、實現(xiàn)、演示在ATM平臺上智能網(wǎng)與寬帶網(wǎng)絡的信令綜合,在跨越歐洲的ATM網(wǎng)絡各國的主機平臺上提供寬帶業(yè)務。
3、國內(nèi)研究情況
北京郵電大學國家重點實驗室從1992年開始智能網(wǎng)的研究,于1995年底開發(fā)出嚴格遵照ITU-T標準的CIN01智能網(wǎng)系統(tǒng),經(jīng)過一年多的實用化工作和產(chǎn)品更新,CIN01已升級為CIN02,并已在網(wǎng)上運行,可提供基于PSTN的多種話音增值業(yè)務。進而,于1996年開始對基于CS2的移動智能網(wǎng)進行了研究與開發(fā),目前,移動智能網(wǎng)的試驗網(wǎng)已經(jīng)在廣東肇慶試運行成功,能提供包括預付費、移動VPN等多種業(yè)務,下一步工作是完善系統(tǒng)和加速成果的產(chǎn)品化進程。
在國家自然科學基金重大課題的支持下,北京郵電大學于1997年啟動了寬帶智能網(wǎng)的研究。我們的試驗系統(tǒng)是基于北京郵電大學自行研制的BTC-9500AATM交換機,對中國智能網(wǎng)CIN02相關功能實體SCP、IP、SDP等進行增強和改造,并研究寬帶網(wǎng)絡環(huán)境下B-INAP的定義,支持視頻會議、VoD等多種多媒體業(yè)務的提供。研究的主要內(nèi)容包括:
1)研究寬帶多媒體新業(yè)務的業(yè)務規(guī)范的統(tǒng)一形式化描述方法及業(yè)務流程、信令系統(tǒng)。
2)研究統(tǒng)一功能結構模型的改進與完善。
3)研究支持寬帶多媒體新業(yè)務的基本呼叫狀態(tài)模型。
4)研究寬帶智能網(wǎng)下的B-SSF、B-SCF、B-SRF的功能擴展。
5)研究IN與寬帶網(wǎng)絡綜合的演進途徑。
四、寬帶智能網(wǎng)的問題
作為一種新技術,寬帶智能網(wǎng)的發(fā)展也面臨著許多問題。主要概括如下:
1.超前沒有標準。ITU-T把寬帶智能網(wǎng)放在INCS-4的研究范圍,但是標準何時出臺還沒有期限。雖然沒有標準,我們也決不能消極等待,應該積極研究寬帶智能網(wǎng)技術,并向ITU-T提交建議草案,影響標準的制定。
2.Internet的威脅。近幾年里,Internet發(fā)展勢頭強勁,但是Internet在近期內(nèi)還不可能圓滿地解決多媒體業(yè)務的QoS問題,而ATM面向連接的信元交換方式能保證多媒體業(yè)務QoS,并具有完整的信令協(xié)議,所以ATM在骨干網(wǎng)方面有優(yōu)勢。ATM的缺點是協(xié)議復雜,在實現(xiàn)上困難很多。為了克服協(xié)議復雜性的缺點,現(xiàn)在有關方面也正在提出輕型的ATM協(xié)議。
3.缺少“殺手”應用(KillerApplications)。雖然寬帶智能網(wǎng)提供的視頻會議、B-VPN等業(yè)務有一定的前景,但是由于使用價格昂貴,應用范圍主要是大公司或國家機關,所以還應該開發(fā)出能為廣大用戶所易于接受,樂于使用的多媒體業(yè)務,這對于刺激需求、帶動相關領域的研究都有重要意義。
4.寬帶智能網(wǎng)仍然是通過集中的SCP提供業(yè)務,SCP成為業(yè)務提供業(yè)務的瓶頸,這可能帶來可靠性以及性能等若干問題。所以如何提供一種分布的IN體系結構,對于IN的發(fā)展也很重要。
在過去的幾年里,我國通信網(wǎng)絡事業(yè)發(fā)展迅猛,取得了很大的成績。經(jīng)驗告訴我們,我們既應引進、吸收和借鑒國外的先進技術與經(jīng)驗,同時也應結合中國的實際情況走一條適合我國的寬帶智能網(wǎng)發(fā)展的道路,并有所創(chuàng)新。我們認為:
1.中國的寬帶智能網(wǎng)應該發(fā)展而且必須發(fā)展,利用寬帶智能網(wǎng)提供多媒體業(yè)務具有巨大的潛在市場。如果不抓緊研究,我們又會在這一領域落后于國外水平?,F(xiàn)在國外也只是在作原型系統(tǒng),還沒有產(chǎn)品出現(xiàn)。在國外產(chǎn)品占領中國市場之前,我們必須擁有自己的產(chǎn)品,并占領相當?shù)氖袌龇蓊~,以防止國外技術的壟斷。
2.在研究開發(fā)過程中,還應該緊跟標準和國外重大的研發(fā)計劃,保護技術上的領先。同時應密切注意新興技術對這一領域帶來的沖擊和影響。
微電子機械系統(tǒng)所指的就是在大小毫米量級之下,最終形成的可以控制能夠運動的微型機電裝置是由單元尺寸需要在可控制的微米和納米之間,是一個整體的系統(tǒng),把微機構、微傳感器,以及微執(zhí)行器還有信號處理系統(tǒng)等等構成。在不同的國家對于微電子機械系統(tǒng)的稱呼有所不同,
2微電子機械系統(tǒng)的發(fā)展歷程
微機械器件以及微電子機械系統(tǒng)在生產(chǎn)加工的過程中需要對其深加工技術進行研究和重視。在研究中開始逐漸的形成了微電子加工技術和微機械裝置加工技術。并隨著對技術的細分,開始形成了體微機械技術以及外輪廓表面微機械裝置技術,并同時也產(chǎn)生了LIGA機械裝置技術以及高標準的LIGA機械裝置技術。對其體微機械技術按照實施的目標對象機械能分析,可以得出體硅單晶體為核心構成體并在其物理測量厚度的10到999單位內(nèi)呈現(xiàn)規(guī)則布局分離,為其核心的技術策略單位。并對其技術中存在的腐蝕以及吻合問題進行布局的考慮。對其技術的優(yōu)勢分析得出,其裝置的工藝相對不繁瑣,但其操控性和調(diào)控性數(shù)值偏低。在表面微機械裝置中,進行相應的IC技術加工,如采用擴散光學和標準尺寸對應光刻以及復膜層疊等技術運用中,其都會對原有的厚度比率進行微調(diào),對其在剝離技術中和進行切割技術的分析[1]。其技術的有點在于對IC技術有相對完整的包容性,但存在的不足點也較為顯著,如切割的縱向厚度單位偏低,在電光鑄模和縮微成型以及耐溫差等方面存在一定的技術局限。LIGA技術在德文X射線進行曝光和電光鑄模中有其良好的優(yōu)越性,其對設備的制取尺寸在1單位內(nèi)到999單位內(nèi)。但需要指出LIGA技術處于高成本和高復雜度的技術,并需要采用相對保守的紫外線深度曝光,保障其光刻效果和覆膜效果。而準LIGA技術在對設備加工中可以在最合理控制尺寸中,保障其電路集成后續(xù)裝置獲得合理的配置[2]。因而其技術的優(yōu)勢在微機械技術中可以獲得關注度的展現(xiàn)。
2.1自動對焦的三維加工技術
目前自對準的準三維加工技術普遍采用深度的紫外線厚度型進行光度的曝光刻度,并進行膠模的處理,保證其在犧牲層和結構層獲得合理的電鑄,并利用其兩層的金屬電鑄特帶你,獲得犧牲層厚度的保障,并進行微結構的自動對準技術保障[3]。
因而CU可以表示為犧牲層,NI為結構層的技術,并在其平面和垂直兩方向性獲得控制,在其CU和NI中進行電鑄處理,使得其種子層和型模層獲得兩種電鑄金屬處理,讓技術水平在微架構層面獲得統(tǒng)一標準化套準對應。在其腐蝕性選擇上要對其液體進行考慮,CI屬于腐蝕性,NI不屬于腐蝕性,并對其微機械機構進行終止惰性反應。其配套技術以及Ic工藝獲得最大化的包容,在溫度上控制在85攝氏度,獲得對結構合理的微機械技術。其深度的單位測定在22,保障其后續(xù)的標準對應后其范圍空載在49到101內(nèi)。
準LIGA技術需要在工藝布局考慮中,首先要保障(a)低阻硅片(10-3cm),其熱氧化反映在1.5,其厚度在SIO2其需要把定子對襯低的外圓位置進行確定。同時進行首次的光學刻,SIO2腐蝕出進行1.2各坑道處理。形成在轉子下部的新支撐點確定。在除去膠緣后,在真空中進行高溫處理形成0.3的銅電鑄種子層。在第二次光學刻錄中,要對尺寸厚光刻膠AZ4620進行轉子膠模處理,保障其電光鑄在3內(nèi)進行轉子保障。后進行第三次的光刻,在其厚度尺寸中選擇光學刻錄定子膠模處理,保障其厚度在2.5范圍內(nèi)。形成銅犧牲層的轉子和釘子的轉化變化,對其空隙中要包容其電鑄在1.5釘子范圍。在最后一次光刻中,要對其厚膠光學刻錄后,對其1.3銅都犧牲層要進行間隙轉化的電鑄考慮。并用起腐蝕性的液進行HF緩沖液體的處理,通過SIO2合理的釋放轉化的轉子。其微機械技術在應用中可以獲得廣泛的推崇,靜電驅動鎳晃動微馬達為例,其自對準的準三維加工技術目前在實際應用中哥已經(jīng)獲得鎳晃動馬達。用電鑄Cu作犧牲層,電鑄Ni作結構層(定子、轉子和軸),得到的轉子與定子。各項參數(shù)都符合標準。
引言
醫(yī)療改革必然加劇醫(yī)療市場的競爭,為了更好地適應醫(yī)院從“以病人為中心”發(fā)展到“以患者為中心”,再到如今的“以人為中心”的經(jīng)營理念的轉變。醫(yī)療環(huán)境建設顯得越來越重要,人們都知道:建筑是凝固的音樂的道理。因此,醫(yī)療建筑就更強調(diào)建筑的可持續(xù)發(fā)展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.門急診樓的特點和任務
醫(yī)院門急診樓是醫(yī)院的窗口和門面,是患者最先接觸醫(yī)院的地方。門診人流復雜,在有限的空間和時間內(nèi),易形成健康人與患者混雜的局面,造成患者與患者、患者與健康人之間的交叉感染[1]。因此、合理的空間布局,現(xiàn)代化的建筑物自動化系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通訊網(wǎng)絡、智能化門診綜合電子信息系統(tǒng)、人性化的候診大廳,必將成為醫(yī)院門急診樓建筑智能化的全新理念。
2.門急診樓智能化設計原則和目標
2.1設計原則每個時代的建筑無不打上時展的烙印。在智能化門急診樓的設計上,將技術先進、符合主流標準、滿足實用要求和便于系統(tǒng)維護作為出發(fā)點[2]。由于智能化建筑有很好的投資匯報率,經(jīng)濟效益顯著,給建筑藝術與信息技術完美結合提供了良機,綜觀國內(nèi)外醫(yī)院建筑設計主流思想和設計理論,突破了以功能為主的設計理念,“以人為中心”成為醫(yī)院建筑設計的首要原則。因此,在進行醫(yī)院門急診樓的智能化設計時,既要做到功能的疊加,又要防止設備的堆積[3]。避免以“A”的多少來評價智能建筑水平的高低。將建筑設計的前瞻性、科學性、創(chuàng)新性以及設計、施工與管理作為門急診樓的設計原則。防止“病態(tài)建筑[4](sickbuilding)”或“室內(nèi)空氣質量(1ndoorAirQuality,IAQ)惡劣”的建筑出現(xiàn)。以結構化布線為基礎,架構智能化門急診樓的信息高速公路,給就診患者和醫(yī)務人員提供集人性化、信息化、??苹蜕虡I(yè)化于一體的新型智能化門急診樓。
2.2設計目標廣大患者渴望有一個溫馨、舒適、方便、和諧的就醫(yī)環(huán)境,渴望醫(yī)院提供高水平、快捷周到的醫(yī)療服務。而盡最大努力滿足廣大患者的要求[5],是建設智能化、現(xiàn)代化門急診樓的宗旨和努力方向。門急診樓在軟環(huán)境的設計上除應具備完善的數(shù)據(jù)、語音、圖像及多媒體通信與信息綜合服務功能外;在硬環(huán)境上也應將門診醫(yī)生診室設計成“一醫(yī)一患一室一床”,以便保護就診患者的私密。
3.門急診樓智能化建筑設計的內(nèi)容
3.1結構化布線系統(tǒng)的設計作為智能化建筑工程中的神經(jīng)中樞——結構化布線系統(tǒng)(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的關鍵部分和基礎設施[6]。門急診樓的智能化設計,必須充分重視SCS。從技術的角度講,應根據(jù)SCS技術的發(fā)展適度超前,在經(jīng)費許可的情況下,可以考慮光纖到桌面(FiberToTheDesk,F(xiàn)TTD)的布線方案,提升網(wǎng)絡的整體性能。醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS)、醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS)等的投入運行,以及電子商務(EC)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)在醫(yī)院的應用等都離不開SCS。而且隨著醫(yī)院數(shù)字化、網(wǎng)絡化建設的發(fā)展,在未來的5-10年內(nèi),門診醫(yī)生工作站必將全面投入使用,更是離不開SCS的支持。
3.2BAS的設計廣義的BAS不但包括建筑物樓宇設備的監(jiān)控,還包括安全保衛(wèi)系統(tǒng)
(如電視監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、防盜報警等)、管理服務系統(tǒng)(如各類報表編制、計量系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)等)。此外,用于消防的火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(FA)也屬于該范疇,因其要求更高,國內(nèi)近年來將其作為一個獨立的系統(tǒng)進行設計和施工。本文所討論的是狹義的BAS,主要包括以下幾個方面:
3.2.1空調(diào)系統(tǒng)對空氣流通有特殊要求的醫(yī)院門急診樓建筑,應以提高空氣質量、降低噪音和節(jié)約能源為目的,同時綜合考慮中央空調(diào)的類型、輔助設備、末端設備,氣流、風量等因素。以外,在醫(yī)療建筑中將醫(yī)療環(huán)境檢測系統(tǒng)納入空調(diào)系統(tǒng)進行設計是十分必要的,在建筑的不同區(qū)域和空調(diào)系統(tǒng)的排風口等處安裝相關傳感器(如二氧化碳傳感器等),進行必要的環(huán)境檢測,同時在空調(diào)系統(tǒng)的設計上參考防治“非典”的空調(diào)設計要求。
3.2.2停車場管理系統(tǒng)隨著數(shù)字化城市建設的加快,機動車數(shù)量迅速增加,就診患者車輛的停放及管理將成為門急診樓建設又一重要課題。采用先進的停車場管理系統(tǒng)既能對車輛進行有效管理和控制,保持良好的醫(yī)療環(huán)境,又能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。
3.2.3建筑醫(yī)療設備的設計和傳統(tǒng)的樓宇建筑設備如電力監(jiān)控系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等相比,建筑醫(yī)療設備有其自身的特點:第一,與建筑環(huán)境結合緊密,如集中供氧、負壓吸引、壓縮空氣以及笑氣供應和回收等子系統(tǒng)都必須結合醫(yī)療環(huán)境需求進行設計和施工。第二,各子系統(tǒng)前沒有國家規(guī)范,醫(yī)院在進行三氣系統(tǒng)的設計時,必須結合醫(yī)院需求,量身定做。同時在管理上,應將三氣系統(tǒng)納入BAS系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控,實現(xiàn)普通樓宇設備與建筑醫(yī)療設備的統(tǒng)一管理。
3.2.4火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計該系統(tǒng)往往與BAS分開考慮,但是,在目前計算機技術、網(wǎng)絡技術飛速發(fā)展的今天,火災自動報警與消防聯(lián)動控制子系統(tǒng)與BAS分開設計、施工和管理的模式,是與今天的科技發(fā)展不相適應的。不利于BAS的系統(tǒng)集成(systemintegrated,SI),不能達到節(jié)約人員,節(jié)省維護費,提高工作效率的建設目的。在施工期間,強調(diào)隱蔽工程的施工和驗收,杜絕消防隱患,同時在建筑設備的選擇上,嚴把質量關,因為建筑產(chǎn)品有使用后不可逆的特性,即建筑安裝完畢后,很難通過“修改”的方式彌補缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。
3.3門急診背景環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計用于對門診大廳、候診廳等公共場所的軟環(huán)境進行調(diào)節(jié)。從就診患者的心態(tài)來講,都想盡快就醫(yī),離開醫(yī)院。但由于一些客觀條件的制約,
候診是必然的。在候診期間,患者及陪護者如何度過這段時間,是醫(yī)院在建設門急診樓時必須考慮的問題。背景環(huán)境設計是門急診樓家庭化設計的體現(xiàn),優(yōu)美的輕音樂,舒緩的旋律縈繞在門急診樓內(nèi)外,使患者有一種親切感和歸屬感。背景燈光通過計算機來調(diào)節(jié)照度、色度,如在夏季以冷色調(diào)為主,冬季以暖色調(diào)為主,系統(tǒng)對改善門急診樓的就醫(yī)環(huán)境將起到積極作用。
摘要:本文對近年來有關建筑智能化技術的應用與研究進行了論述,雖然文獻報道了許多有關智能建筑的最新技術,但對于醫(yī)療建筑智能化方面的報道較少,作者就醫(yī)療建筑智能化的內(nèi)容進行了論述和歸納,期望為國內(nèi)醫(yī)院門急診樓智能化建設與設計提供參考。
關鍵詞:智能建筑醫(yī)院建設應用
引言
醫(yī)療改革必然加劇醫(yī)療市場的競爭,為了更好地適應醫(yī)院從“以病人為中心”發(fā)展到“以患者為中心”,再到如今的“以人為中心”的經(jīng)營理念的轉變。醫(yī)療環(huán)境建設顯得越來越重要,人們都知道:建筑是凝固的音樂的道理。因此,醫(yī)療建筑就更強調(diào)建筑的可持續(xù)發(fā)展(SustainableDevelopment,SD)和人性化。
1.門急診樓的特點和任務
醫(yī)院門急診樓是醫(yī)院的窗口和門面,是患者最先接觸醫(yī)院的地方。門診人流復雜,在有限的空間和時間內(nèi),易形成健康人與患者混雜的局面,造成患者與患者、患者與健康人之間的交叉感染[1]。因此、合理的空間布局,現(xiàn)代化的建筑物自動化系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem,BAS)、快捷的通訊網(wǎng)絡、智能化門診綜合電子信息系統(tǒng)、人性化的候診大廳,必將成為醫(yī)院門急診樓建筑智能化的全新理念。
2.門急診樓智能化設計原則和目標
2.1設計原則每個時代的建筑無不打上時展的烙印。在智能化門急診樓的設計上,將技術先進、符合主流標準、滿足實用要求和便于系統(tǒng)維護作為出發(fā)點[2]。由于智能化建筑有很好的投資匯報率,經(jīng)濟效益顯著,給建筑藝術與信息技術完美結合提供了良機,綜觀國內(nèi)外醫(yī)院建筑設計主流思想和設計理論,突破了以功能為主的設計理念,“以人為中心”成為醫(yī)院建筑設計的首要原則。因此,在進行醫(yī)院門急診樓的智能化設計時,既要做到功能的疊加,又要防止設備的堆積[3]。避免以“A”的多少來評價智能建筑水平的高低。將建筑設計的前瞻性、科學性、創(chuàng)新性以及設計、施工與管理作為門急診樓的設計原則。防止“病態(tài)建筑[4](sickbuilding)”或“室內(nèi)空氣質量(1ndoorAirQuality,IAQ)惡劣”的建筑出現(xiàn)。以結構化布線為基礎,架構智能化門急診樓的信息高速公路,給就診患者和醫(yī)務人員提供集人性化、信息化、專科化和商業(yè)化于一體的新型智能化門急診樓。
2.2設計目標廣大患者渴望有一個溫馨、舒適、方便、和諧的就醫(yī)環(huán)境,渴望醫(yī)院提供高水平、快捷周到的醫(yī)療服務。而盡最大努力滿足廣大患者的要求[5],是建設智能化、現(xiàn)代化門急診樓的宗旨和努力方向。門急診樓在軟環(huán)境的設計上除應具備完善的數(shù)據(jù)、語音、圖像及多媒體通信與信息綜合服務功能外;在硬環(huán)境上也應將門診醫(yī)生診室設計成“一醫(yī)一患一室一床”,以便保護就診患者的私密。
3.門急診樓智能化建筑設計的內(nèi)容
3.1結構化布線系統(tǒng)的設計作為智能化建筑工程中的神經(jīng)中樞——結構化布線系統(tǒng)(StructuredCablingSystem,SCS)是智能化建筑的關鍵部分和基礎設施[6]。門急診樓的智能化設計,必須充分重視SCS。從技術的角度講,應根據(jù)SCS技術的發(fā)展適度超前,在經(jīng)費許可的情況下,可以考慮光纖到桌面(FiberToTheDesk,F(xiàn)TTD)的布線方案,提升網(wǎng)絡的整體性能。醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS)、醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS)等的投入運行,以及電子商務(EC)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)在醫(yī)院的應用等都離不開SCS。而且隨著醫(yī)院數(shù)字化、網(wǎng)絡化建設的發(fā)展,在未來的5-10年內(nèi),門診醫(yī)生工作站必將全面投入使用,更是離不開SCS的支持。
3.2BAS的設計廣義的BAS不但包括建筑物樓宇設備的監(jiān)控,還包括安全保衛(wèi)系統(tǒng)
(如電視監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、防盜報警等)、管理服務系統(tǒng)(如各類報表編制、計量系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)等)。此外,用于消防的火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(FA)也屬于該范疇,因其要求更高,國內(nèi)近年來將其作為一個獨立的系統(tǒng)進行設計和施工。本文所討論的是狹義的BAS,主要包括以下幾個方面:
3.2.1空調(diào)系統(tǒng)對空氣流通有特殊要求的醫(yī)院門急診樓建筑,應以提高空氣質量、降低噪音和節(jié)約能源為目的,同時綜合考慮中央空調(diào)的類型、輔助設備、末端設備,氣流、風量等因素。以外,在醫(yī)療建筑中將醫(yī)療環(huán)境檢測系統(tǒng)納入空調(diào)系統(tǒng)進行設計是十分必要的,在建筑的不同區(qū)域和空調(diào)系統(tǒng)的排風口等處安裝相關傳感器(如二氧化碳傳感器等),進行必要的環(huán)境檢測,同時在空調(diào)系統(tǒng)的設計上參考防治“非典”的空調(diào)設計要求。
3.2.2停車場管理系統(tǒng)隨著數(shù)字化城市建設的加快,機動車數(shù)量迅速增加,就診患者車輛的停放及管理將成為門急診樓建設又一重要課題。采用先進的停車場管理系統(tǒng)既能對車輛進行有效管理和控制,保持良好的醫(yī)療環(huán)境,又能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。
3.2.3建筑醫(yī)療設備的設計和傳統(tǒng)的樓宇建筑設備如電力監(jiān)控系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等相比,建筑醫(yī)療設備有其自身的特點:第一,與建筑環(huán)境結合緊密,如集中供氧、負壓吸引、壓縮空氣以及笑氣供應和回收等子系統(tǒng)都必須結合醫(yī)療環(huán)境需求進行設計和施工。第二,各子系統(tǒng)前沒有國家規(guī)范,醫(yī)院在進行三氣系統(tǒng)的設計時,必須結合醫(yī)院需求,量身定做。同時在管理上,應將三氣系統(tǒng)納入BAS系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控,實現(xiàn)普通樓宇設備與建筑醫(yī)療設備的統(tǒng)一管理。
3.2.4火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計該系統(tǒng)往往與BAS分開考慮,但是,在目前計算機技術、網(wǎng)絡技術飛速發(fā)展的今天,火災自動報警與消防聯(lián)動控制子系統(tǒng)與BAS分開設計、施工和管理的模式,是與今天的科技發(fā)展不相適應的。不利于BAS的系統(tǒng)集成(systemintegrated,SI),不能達到節(jié)約人員,節(jié)省維護費,提高工作效率的建設目的。在施工期間,強調(diào)隱蔽工程的施工和驗收,杜絕消防隱患,同時在建筑設備的選擇上,嚴把質量關,因為建筑產(chǎn)品有使用后不可逆的特性,即建筑安裝完畢后,很難通過“修改”的方式彌補缺陷、完善其功能。智能化建筑尤其如此[7]。
3.3門急診背景環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計用于對門診大廳、候診廳等公共場所的軟環(huán)境進行調(diào)節(jié)。從就診患者的心態(tài)來講,都想盡快就醫(yī),離開醫(yī)院。但由于一些客觀條件的制約,
候診是必然的。在候診期間,患者及陪護者如何度過這段時間,是醫(yī)院在建設門急診樓時必須考慮的問題。背景環(huán)境設計是門急診樓家庭化設計的體現(xiàn),優(yōu)美的輕音樂,舒緩的旋律縈繞在門急診樓內(nèi)外,使患者有一種親切感和歸屬感。背景燈光通過計算機來調(diào)節(jié)照度、色度,如在夏季以冷色調(diào)為主,冬季以暖色調(diào)為主,系統(tǒng)對改善門急診樓的就醫(yī)環(huán)境將起到積極作用。
4.門診綜合電子信息系統(tǒng)
系統(tǒng)以患者信息為依托,通信網(wǎng)絡為基礎,智能化導醫(yī)為核心,計算機為工具,從而完成門診各項服務性任務。該系統(tǒng)借助系統(tǒng)集成技術,將硬件(含系統(tǒng)軟件、工具軟件等)、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫及相應的應用軟件組合成為有效實用的,具有良好交互界面的計算機應用信息系統(tǒng)。通過信息查詢系統(tǒng),消除長期困擾醫(yī)院門急診樓“三長一短”現(xiàn)象。
4.1門急診大屏顯示系統(tǒng)采用大屏顯示系統(tǒng),可對醫(yī)院概況、科室設置、出診專家、收費標準和藥品價格等及時提供給患者,方便患者進行相關信息的查詢,從而實現(xiàn)診間醫(yī)令、劃價、取藥等快捷準確的計算機管理。
4.2智能化導醫(yī)系統(tǒng)為避免患者就診時的順序混亂和提高醫(yī)務人員工作效率。在門診管理系統(tǒng)的掛號預約子系統(tǒng)基礎上,增設患者就診科室的相關信息,設計安裝小型電子屏幕,導向標志,指示患者就診去向。導醫(yī)系統(tǒng)的智能化設計應充分展現(xiàn)計算機技術,發(fā)光二極管(LED)、液晶顯示器(LCD)、等離子電視(PNP)等顯示技術和通信技術的優(yōu)勢,并結合醫(yī)院HIS系統(tǒng),將門急診叫號和導醫(yī)系統(tǒng)進行柔性設計。患者掛號后即生成患者就醫(yī)的相關信息,提示就診科室的去向,門診管理系統(tǒng)將掛號患者的信息傳遞給門診智能化導醫(yī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)完全以患者就醫(yī)為中心,以降低醫(yī)務人員的工作強度為目的,以提高醫(yī)院門急診樓的使用效率為目標,來提高門急診樓的整體功能??朔壳搬t(yī)院門診患者就醫(yī)由專人負責維持秩序和增設導醫(yī)人員的諸多不利因素。
4.3增設計算機查詢系統(tǒng)系統(tǒng)采用條碼識別技術或密碼確認技術,在門急診樓的不同功能區(qū)域配置計算機觸摸屏,方便患者查詢在醫(yī)院內(nèi)的所有消費及患者所需要的各類醫(yī)學信息資料,加強醫(yī)院宣傳力度,提高對患者的吸引力。
4.4構建全信息化門診專用視頻會診系統(tǒng)根據(jù)科技的發(fā)展和21世紀就醫(yī)模式的需要,智能化門急診樓建設應設有電話預約掛號、醫(yī)療咨詢、遠程門診視頻會診系統(tǒng)等,從而實施交互式多媒體有償服務,解答患者常識性的醫(yī)療問題,指導就醫(yī),方便那些只需詢問相關癥狀即可解決病痛的患者[8]。也為被距離和時間分割開的醫(yī)、患之間建立一條信息高速公路。在智能化門急診樓的建設中,構建一個集多媒體教學、遠程門診視頻會診系統(tǒng)于一體的全信息化門診醫(yī)師平臺,通過門診專用視頻會議系統(tǒng),開展遠程專家門診。系統(tǒng)聯(lián)結成功后,異地協(xié)作醫(yī)院只需將患者安排在有門診視頻會診系統(tǒng)的門診辦公室或其他適合的場所,患者與遠端的醫(yī)學專家即可進行異地門診。該系統(tǒng)將充分利用我國寶貴的醫(yī)療資源,同時可減少患者的醫(yī)療費用開支。這種異地門診的就醫(yī)方式在計算機技術、網(wǎng)絡技術和通信技術飛速發(fā)展的今天將很快得以推廣。
6門急診樓智能化建筑設計應注意的問題
6.1注意協(xié)調(diào)各工種的關系在建筑上,各工種工程師所面對和處理的對象不同,智能建筑工程師由于掌握著最新知識,對技術的追求可能走在其他建筑工種的前面,而其他工種的工程師由于對“智能建筑”認識的偏差,于是便有了“智能建筑”無非是“一套綜合布線,少些墻,多些孔”而已的觀點。其實在國內(nèi)有關“智能建筑”的文獻中,“智能建筑≠建筑十智能”幾乎是一致的說法(張瑞武,1996;李博賢,1997;林賢光,1997)。當然智能建筑技術的合理性不等于建筑的最終成功。各工種要相互合作、理解和溝通,才能完善“智能化建筑”。
6.2強調(diào)建筑施工與樓宇物業(yè)管理同步設計傳統(tǒng)建筑物物業(yè)管理的內(nèi)容較為單純,智能建筑具有許多新的內(nèi)容和特點,因此管理和維護相對復雜。建筑智能化系統(tǒng)所使用的設備科技含量高、自動化程度高,對操作和管理人員的技術素質要求高。同時智能建筑建成后,其維護和保養(yǎng)將成為正常運行的關鍵。基于以上因素,門診樓的建筑智能化設計應包含物業(yè)管理的內(nèi)容。
6.3注重工程與科研的關系信息社會的特點是知識、技術更新快,醫(yī)療建筑有公共建筑的特點,即為共性:但更多地是其他建筑所不具備的個性。比如門急診大屏顯示系統(tǒng)、智能化導醫(yī)系統(tǒng)、建筑醫(yī)療設備系統(tǒng)、全信息化的門急診視頻會診系統(tǒng)、門急診患者輸液管理系統(tǒng)等都是其特有的。有些系統(tǒng)是成熟的,也有些系統(tǒng)是不成熟的或沒有的,醫(yī)院必須結合具體的工程設計要求進行前期的論證、規(guī)劃和開發(fā),從而使工程和科研緊密結合,建設符合時代特征的醫(yī)療建筑。
7.結論
21世紀醫(yī)院門急診的就醫(yī)環(huán)境要充分體現(xiàn)“以人為本”的理念,提高醫(yī)院門急診樓的建筑品位。讓患者是“上帝”這一理念在醫(yī)院得以充分體現(xiàn),一流的環(huán)境、一流的服務使患者感受人生價值的升華[9]。同時,將門診樓建設成為具有智能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡化和國際化的標志性建筑,為醫(yī)院實現(xiàn)醫(yī)療建筑跨越式發(fā)展鋪平道路,也為今后實現(xiàn)醫(yī)院數(shù)字化管理創(chuàng)造條件。
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現(xiàn)代圖書館空間設計大多采用大開間設計,不同功能區(qū)域間使用軟隔斷加以區(qū)分,如使用低矮屏風、植物、透明物等半隔斷不同的使用空間,或是通過賦予不同功能空間相異的色彩基調(diào)進行空間的軟隔斷。
1.2一體化趨勢
一體化主要是指空間功能的一體化。其主要表現(xiàn)在兩個方面,一是對相近或相類似的空間功能進行合并,通過綜合服務臺為讀者提供一站式的服務;二是在相關空間布局過程需要考慮讀者具體活動的規(guī)劃,如讀者在展開小組討論的同時需要檢索或獨立思考時,希望能夠迅速位移至相關區(qū)域。圖書館應在考慮到讀者具體行為模式的基礎上,合理布局相關區(qū)域,以模塊化形式呈現(xiàn),以此來提高用戶的空間使用率。
1.3靈活化趨勢
靈活化是指圖書館空間布局及使用并不是一成不變的,用戶可以根據(jù)其使用情境的需要,對空間做出相應的調(diào)整,以滿足其當下的需要。為實現(xiàn)用戶空間使用的彈性化,圖書館通常配備一些可移動桌椅、可調(diào)節(jié)家具等,方便用戶通過桌椅、家具的排列組合設計相應的使用情境。
1.4多元化的趨勢
多元化是讀者空間需求的必然結果。調(diào)查表明,讀者需要圖書館提供多元化的空間,包括自習空間、小組協(xié)作化學習討論空間、高科技網(wǎng)絡交流平臺、娛樂休閑空間等。
2圖書館空間設計的原則和流程
2.1圖書館空間設計的原則
圖書館作為人類知識交流學習的殿堂,必須是一個能夠讓讀者產(chǎn)生輕松感、愉悅感,激發(fā)學習興趣及創(chuàng)意熱忱的空間,因此圖書館空間設計必須掌握以下原則。
2.1.1親近感
圖書館空間能夠讓身處其中的用戶體會到自己是空間的主人,徜徉在圖書館空間內(nèi),用戶能夠全身心放松,不受任何束縛,自由地開展閱讀、交流、學習活動,從而找尋到感官體驗、心靈體驗的內(nèi)在歸屬。
2.1.2便捷性
圖書館空間設計布局合理、運作高效,一站式服務便是圖書館空間便捷性的最好體現(xiàn),用戶在這里可以享受到基本的綜合服務,免去了奔波的勞碌和束縛。便捷性的另一體現(xiàn)便是自助式服務的開啟和普及,用戶可以根據(jù)自己的時間開展書籍借閱、歸還,方便快捷地使用圖書館內(nèi)的各類資源。
2.1.3人性化
我們應將讀者需求作為圖書館空間設計的出發(fā)點和落腳點及評判圖書館空間設計成功與否的基本標準。在采光設計中,盡量使用自然光,室內(nèi)放置多種綠色植物,讓讀者感受與大自然的貼近。此外,還可通過一些卡通裝飾的迎接牌、標語牌或溫馨提示牌,讓用戶感受到圖書館空間設計細節(jié)處的人性化。
2.2圖書館空間設計的流程
圖書館空間設計是一項系統(tǒng)性工程,不同于一般簡單的建筑物空間設計。用戶群構成的復雜性及用戶需求的多元化決定了圖書館空間設計必須遵循相應的科學流程。首先,圖書館空間設計必須有嚴格縝密的規(guī)劃過程,即用戶空間需求調(diào)研活動。圖書館應通過問卷調(diào)查、館內(nèi)實地觀察、小組訪談、一對一訪談形式,收集用戶使用圖書館空間的相關數(shù)據(jù),開展分析,深度挖掘用戶各類空間需求。其次,規(guī)劃者應該以圖書館用戶需求調(diào)查分析結果為基本出發(fā)點,通過與建筑師的合作,將新技術的預期影響融入至館舍規(guī)劃設計中,形成若干空間規(guī)劃設計方案;將設計方案在用戶群中公布,邀請用戶對不同方案做出相應的評價和決策。以寧波市圖書館為例,其“第三空間”項目規(guī)劃設計了6個方案邀請市民朋友參與現(xiàn)場評選。該方案競賽評選由市民投票評選和專家會議評選兩部分組成,其中市民投票評選權重為20%。最后,圖書館還應根據(jù)用戶的評價及反饋意見對所選定的設計方案做出適當?shù)恼{(diào)整和修改。即使是在規(guī)劃設計實施過程及項目完工后,圖書館仍應積極地收集用戶對于空間的反饋意見,通過適時的持續(xù)性評估,不斷完善和發(fā)展圖書館空間功能。
3圖書館空間設計案例分析
近年來,國內(nèi)圖書館紛紛通過實施空間再造及服務轉型,積極為用戶打造無可替代的具有時代元素、充滿活力的空間。以浙江大學圖書館為例,其空間再造工程始于2009年,經(jīng)過3年的規(guī)劃設計,浙江大學圖書館信息共享空間正式對外開放,形成多媒體空間、知識空間、學習空間、研究空間、文化空間、系統(tǒng)體驗空間、創(chuàng)新空間及社交空間等功能區(qū)域,為用戶營造了一種分享的文化和分享的環(huán)境。它既是一個用戶的信息社區(qū),又是一個打通的空間,將圖書館過去傳統(tǒng)的一對一服務模式變革成為雙向的、互動的空間服務模式。在公共圖書館空間設計領域,上海圖書館的空間設計別具特色。上海圖書館的“創(chuàng)•新空間”為未來圖書館空間定義了一種新可能?!皠?chuàng)•新空間”像一個充滿現(xiàn)代設計元素的創(chuàng)意工作室,為讀者提供智能化、全媒體的專題信息服務,為創(chuàng)客及專業(yè)設計人員搭建主題服務的知識平臺和體驗藝術創(chuàng)意的智能化空間,體現(xiàn)了圖書館空間設計的未來發(fā)展趨勢,使圖書館突破了從前只提供書籍、資訊、信息的傳統(tǒng)空間角色,通過為用戶提供創(chuàng)造工具,激發(fā)其創(chuàng)意靈感,引發(fā)其思維變革,而真正成為了學習、探索以及開創(chuàng)思維的場所。
安全是第一位的只有在保證安全生產(chǎn)的前提下才能要求企業(yè)經(jīng)濟效益,任何行業(yè)都是如此電力生產(chǎn)也不例外。安全可以說是電力行業(yè)的生命線,不能有差池或是踩線的行為。電力系統(tǒng)的生產(chǎn)設備組件復雜繁瑣,運行控制更是復雜而且控制點比較多,而且電力系統(tǒng)本身擔負的責任重大,一旦出現(xiàn)事故就會引發(fā)各種災難人員傷亡在所難免,設備損壞企業(yè)經(jīng)濟效益下滑企業(yè)信譽受損。另外生產(chǎn)之后還有各種隱患,電能是以高壓來傳輸?shù)?,在傳輸之前勢必得升高電壓,電能長距離傳輸以高壓為主,到達用戶側時使用降壓變壓器將高電壓轉變?yōu)榈碗妷?,其傳輸過程存在很高的風險和危險因素,因此要求供電企業(yè)工作者在管理工作過程中要加強設備監(jiān)督管理,保證安全傳輸以防產(chǎn)生重大的不可彌補的后果。這些都是多年來從事監(jiān)督管理工作人員留下的寶貴經(jīng)驗教訓,我們要做到嚴格遵守技術監(jiān)督規(guī)章制度規(guī)范說明。只有以嚴謹?shù)膽B(tài)度專業(yè)認真負責的態(tài)度才能做好電力技術監(jiān)督管理工作,才能為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。
1.2電力行業(yè)之間的技術監(jiān)督的協(xié)調(diào)發(fā)展
當今社會不斷發(fā)展,行業(yè)與行業(yè)之間不再是只有競爭,更多的是需要合作尋求更大的利益,電力行業(yè)也是如此。顯然電力行業(yè)的技術監(jiān)督也就不再僅僅是行業(yè)自身的工作,更是多個合作行業(yè)共同需要解決的問題。隨著各行各業(yè)技術監(jiān)督的不斷發(fā)展,電力行業(yè)可以和其他行業(yè)相互學習交流彼此工作經(jīng)驗彼此提供寶貴意見,進而促進整個技術監(jiān)督行業(yè)的完善和發(fā)展。
2.電力技術監(jiān)督管理方面的創(chuàng)新實踐
2.1加強現(xiàn)場的監(jiān)管力度爭取實現(xiàn)人員和設備的可控
設備和人員是生產(chǎn)的主要因素,要想取得高效利益必須保證對設備和人員的可控,主要包括對現(xiàn)場監(jiān)管力度,一方面能夠提升設備的質量,另一方面保證對人員的監(jiān)管。不但要分析強化現(xiàn)場的作業(yè),還要做好應對各種緊急異常情況的準備,針對各種情況提出各種可行的方案。方案出臺后,還要做好各種演習訓練人員處理應對緊急事故的能力,強化人員分析解決事故的能力。另外對于設備要做好跟蹤分析,在指定的日期內(nèi)能夠及時矯正異常設備,而且要對設備異常做相關的分析找到異常原因,而且要進行全方面的分析做到不遺漏不疏忽。
2.2健全工作的考評制提高技術監(jiān)督工作質量
可以根據(jù)公司具體的情況建立對技術監(jiān)督工作的考評,即協(xié)同考核機制,進一步完善技術監(jiān)督工作。可以將每個季度工作的完成情況公開化透明化直接和考評績效掛鉤,另外要做到監(jiān)督工作的專業(yè)化必須定期進行考核,開展小指標到個人的管理進而可以提高整個企業(yè)的工作水平和質量。將專業(yè)工作要求與技術監(jiān)督掛鉤,用各個季度和年度的工作成績來考評。
2.3堅持全過程的技術監(jiān)督保證監(jiān)督到位不留死角
對于電網(wǎng)工作要避免家族管理的各種缺陷,要堅持深度參與電網(wǎng)的整體規(guī)劃和設計階段,重點是在變電工程中的圖紙設計和設備的選型。對于線路工程要做到防雷、防冰、防風偏、防污等技術措施。防雷的輔助措施、線路規(guī)劃、地線保護角的選取、外絕緣配置的檢測都是工作人員需要注意和加強管理的。對于一些新入網(wǎng)的設備監(jiān)管一定要到位。要做到從源頭上監(jiān)控入網(wǎng)新設備的質量,聘用監(jiān)理人員駐場監(jiān)督。在設備安裝調(diào)試階段的,技術人員要做到親臨現(xiàn)場技術監(jiān)督,將整個過程中記錄的筆記作為驗收的憑證,這種現(xiàn)場親臨指導更加有利于提高施工單位的施工質量,進而提高專業(yè)人員的技術水平,為以后的設備維護工作提供保障。根據(jù)相關的規(guī)定驗收規(guī)范章程,對于一些隱蔽工程在竣工驗收之前做到跟蹤驗收,及時發(fā)現(xiàn)缺陷問題及早發(fā)出整改方案,保證工程無缺陷投產(chǎn)。在設備運行之后要做好監(jiān)督運維檢修工作,首先要對新投運設備做帶電測試工作,爭取在短時間內(nèi)完成第一次狀態(tài)評價工作,在設備真正運行之前消除各種可能存在的隱患以及各種意外事故的可能發(fā)生。
2建筑裝修施工技術管理中存在的問題
就當前我國建筑行業(yè)裝修施工既是管理方面而言,在建筑裝修的一些環(huán)節(jié)仍存在著一些問題,這些問題正嚴重影響這整體行業(yè)的健康發(fā)展,也對居民居住的滿意度造成了一定的影響。大體來說,主要有以下幾個問題。
2.1施工工期較長,總成本較高
雖然當前國內(nèi)建筑裝修行業(yè)取得了一定的發(fā)展,但是相比于建筑施工而言,仍然存在裝修施工工期長的情況。一些建筑裝修工程隊由于裝修技術管理的不成熟,從業(yè)人員專業(yè)技術不高等原因,導致裝修施工計劃的不周全、施工人員自由散漫、各施工各環(huán)節(jié)銜接不好等情況出現(xiàn),不僅造成了整個施工周期過長,并且在建筑裝修質量上也非常不穩(wěn)定,時常出現(xiàn)返工返修的情況,這無疑在拖延了整個工期拖了整個施工工程的工期的同時也造成了大量的材料浪費,增加了不必要的施工成本。
2.2施工造價較高,勞動量較大
由于當前國內(nèi)建筑裝修行業(yè)在技術管理水平方面較發(fā)達國家仍由一定的差距,先進的技術管理方法仍未完全普及,這就在很大程度上制約的整個行業(yè)的發(fā)展,造成施工造價高、勞動力使用量過大的情況出現(xiàn)。在多數(shù)地區(qū)的建筑裝修施工中,施工人員技術水平低、裝修工藝落后、勞動量大的現(xiàn)象普遍存在。在裝修施工作業(yè)難度上由于存在干法作業(yè)少,濕法作業(yè)多的客觀情況,這也直接的導致了整體施工難度較大,使施工人員不得不去適應艱苦的施工條件,忍受過長的勞動時間。
3加強裝修施工技術管理的對策
作為該行業(yè)的從業(yè)人員,我們應該切實重視存在的問題,從以下幾個方面坐騎,推動整個行業(yè)健康發(fā)展。
3.1規(guī)范相關人員的權責,優(yōu)化建筑裝修施工環(huán)境
建筑裝修行業(yè)要建立健全各級技術管理機構與技術責任機制,明確各級技術管理人員的權責。通過從管理人員到施工人員的權責明確來強制的約束他們切實對自身工作負起責任,保證工作質量,提高工作效率。同時,可不定期地組織以技術負責人為核心的相關技術管理人員學習現(xiàn)行規(guī)范、標準,從而明確施工中各個工程施工技術要求、質量標準、施工管理、檢測及驗收等等方面內(nèi)容,使裝修施工隊伍由上而下都嚴格按照規(guī)章制度進行施工。一些有條件的建筑裝修企業(yè)還可根據(jù)自身情況制定一定的獎懲辦法,鼓勵企業(yè)人員在工作上更加努力,在技術和施工工藝上不斷的進行創(chuàng)新,積極探索、研究及推廣新工藝、新技術的應用,不斷提高技術管理水平。
3.2加強裝修施工質量的檢查
另外,還要簡歷質量檢查體系,對裝修施工過程中的工程質量是否達標,技術資料是否齊全等方面因素進行統(tǒng)一、規(guī)范、嚴格的檢查。通過實時跟蹤檢查可以對施工組織設計實施的效果,技術措施是否得當,分項工程的質量,質量保證資料和質量評定記錄進行監(jiān)督與修訂,從而保證施工順利進行,成本得到有效控制,質量得到保證。班組互檢、個人自檢、下道工序檢查上道工序,做到及時發(fā)現(xiàn)問題,及時制定措施解決問題。
3.3提高裝修施工技術管理人員綜合素質
不論各行各業(yè),都離不開業(yè)務能力過硬、職業(yè)道德優(yōu)秀的從業(yè)人員,建筑裝修行業(yè)也是如此。因此,針對建筑裝修施工技術管理工作中人員素質殘次不齊、流動性大等問題,一方面要將培養(yǎng)專業(yè)人才作為加強建筑裝修技術管理工作的重點,優(yōu)化人才專業(yè)結構,定期開展行業(yè)技術管理研討會,同時各建筑裝修行業(yè)還可定期舉行企業(yè)內(nèi)部培訓、交流座談會,通過多種形式促進從業(yè)人員業(yè)務水平和職業(yè)道德獲得提高;另一方面,就建筑裝修行業(yè)而言要盡快制定技術管理人員的發(fā)展規(guī)劃及實施辦法,使行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員的人才培養(yǎng)形成一個遠期規(guī)劃,有計劃、有重點的培養(yǎng)和選用專業(yè)人才,從而促使整個行業(yè)的技術與管理水平得到科學、健康、有序的發(fā)展。
利用科學的管理方法對建筑施工的各項技術應用情況進行監(jiān)管是建筑施工技術管理實施的核心內(nèi)容,其管理效果會直接影響施工建設相關技術工作的開展。在建筑施工技術管理中,一定要按照國家相關的技術管理法律法規(guī)和相關規(guī)定進行實施,科學地組織各項技術工作,保證整個生產(chǎn)過程符合要求。需要注意要保證施工基礎的堅實,管理好基礎設施的建設,使用符合規(guī)定的技術手段進行施工,保證工程的進程和質量。施工技術管理基礎工作既要全面又要重點控制,還要結合實際的施工情況具體問題具體分析、具體解決、具體落實,協(xié)調(diào)好各個部門的工作,以更好的服務于工程施工工作。
1.2建筑施工技術管理的意義
在建筑施工建設中建筑施工技術管理起著舉足輕重的作用。詳細來談,建筑施工技術管理的重要性表現(xiàn)在:其一,能夠幫助施工人員采取更適當?shù)氖┕し椒?,保障工程質量;其二,能夠提高管理人員的整體素質,有利于新技術、新工藝的應用;其三,能夠整合建筑施工的資源,最大限度的利用現(xiàn)有資源產(chǎn)生更好的效益。利用適當?shù)氖┕し椒ㄟM行施工,可以降低施工成本,與此同時采用適當?shù)氖┕ぜ夹g管理手段,又能夠保證工程質量,實現(xiàn)將科學技術轉化為生產(chǎn)力。在新技術、新工藝的應用,培養(yǎng)高素質管理人才等方面,建筑施工技術管理新技術的應用也非常重要,有利于建筑施工技術管理對施工方案的優(yōu)化和施工資源的合理配置,不斷的提升建筑施工的生產(chǎn)效率和效益。
2有效提高建筑施工技術管理的措施
怎樣提高建筑施工技術管理的水平一直是相關技術人員和專家關注的重點問題,綜合來說可以采取以下幾種手段進一步提高建筑施工技術的管理水平。
2.1落實技術管理制度,明確技術管理的職責
切實做好工程施工技術的標準、規(guī)范、規(guī)程等相關文件的制定工作。完善責任歸屬制度,將技術責任制落實到實際的工作中去,確定相關的崗位技術負責人,防止和杜絕施工中出現(xiàn)責任不清或無人負責現(xiàn)象。此外,通過對其實施能夠激發(fā)相關施工技術人員的工作積極性,使他們更加認真進行技術交底和技術檔案管理工作。圖紙會審的工作實施要組成相應的團隊進行,推舉相關的負責人進行管理和監(jiān)督,會審通不過的施工圖紙不能夠批準使用。可以分級別的進行技術交底工作,分開審核各個層面,讓審核制度更加公平完善,避免盲目施工。對于重點工程、重點部位、特殊工程、"四新"技術應用工程更需要做詳細的施工技術交底。技術檔案管理工作中的相關建設資料和管理技術檔案要由專人進行整理,并在工程結束后交由相關的管理部門進行存檔。做好建筑施工建設中的技術管理工作,能夠保證工程的有序進行,并達到更好的建筑效果。技術管理制度的主要內(nèi)容有:施工圖的熟悉、閱讀和會審制度;施工圖技術交底制度;施工質量管理制度;材料及半成品試驗、檢驗制度;隱蔽工程的檢查和驗收制度等。建立較為完善的建筑技術管理機制,明確責任歸屬,有利于各級的技術人員開展建設工作,讓管理更為嚴格。工程建設單位要加大對于各個崗位技術人員的培訓力度,讓技術人員參與到相關管理準則規(guī)范的學習中。尤其是對施工及驗收規(guī)范的學習,明確施工中各個分項、分部施工技術要求、施工方法和質量標準等要求,并以此來組織施工、檢查、評定和驗收。這樣可以有效的提高相關技術人員的綜合素質,規(guī)范其作業(yè)方式,按照科學合理的管理方法和管理經(jīng)驗進行技術操作,遇到突發(fā)的事件和問題能夠迅速的反應,并能夠用更好的方法進行處理,降低工程建設中事故的發(fā)生率,保證工程建設施工的安全性,且保證工程施工質量。此外,還要不斷的進行先進技術的推廣工作,鼓勵技術人員革新、創(chuàng)新,發(fā)揚技術民主,解決技術瓶頸,讓企業(yè)發(fā)展的更好,在行業(yè)中占據(jù)優(yōu)勢地位。
2.2做好建筑施工技術管理的基礎工作
建筑施工技術管理的基礎工作的開展對建筑施工技術管理的影響很大,作為企業(yè)技術管理的根本,其主要由以下幾個方面的內(nèi)容構成:正確貫徹國家的各項技術政策;科學地組織各項技術工作;健全相關的技術管理制度,讓施工建設按規(guī)定有序進行;不斷推進技術進步;提高管理技術水平,讓企業(yè)在行業(yè)中具有更強的競爭力,不斷的提高經(jīng)濟效益。
2.3完善建筑施工技術管理的規(guī)章制度
建立健全施工技術管理的基本制度,包括圖紙審查制度、技術交底制度、技術復核制度、施工日記制度等管理制度。在完善圖紙審查制度的時候,要結合施工的具體情況全面綜合的進行分析和安排,相關的技術核查人員要認真的核算設計圖紙,如發(fā)現(xiàn)有矛盾或難以實施之處,要詳細記錄,并對其整改或糾正。在完善技術交底制度方面,應詳細規(guī)定施工對象的設計情況、建筑特點、技術要求,以便規(guī)范建筑施工行為。在完善技術復核制度方面時,需要先按照相應的施工標準制定定位軸線、標高、尺寸等相關技術參數(shù)的準確性。在完善施工組織設計審批制度時,則需要詳細的考察施工場地進行,并結合考察撰寫可實施的施工方案細則。在完善施工日記制度方面,要本著規(guī)范、嚴謹、客觀的原則進行,使得到數(shù)據(jù)更具有施工指導意義。
2.4掌握建筑施工技術管理的專用軟件
在科學技術不斷發(fā)展的今天,各種建筑施工技術管理專用軟件在工程建設中的應用也越來越廣泛。在信息全球化的當前社會,建筑施工技術管理也要緊隨時代的步伐,不斷進行技術的革新、應用,計算機技術在工程建筑施工技術管理中的運用極大的促進了相關工程建設的管理水平,極大的提高了建筑施工技術管理效率,促進建設施工技術管理的實施。常用的建筑施工技術管理的專用軟件有工程管理軟件、施工現(xiàn)場設專人使用和維護軟件等,為了更好的應用這些專業(yè)的軟件系統(tǒng),施工單位需要不斷的加大對于相關管理技術人員的培訓力度,提高他們的技術管理水平,使其能夠熟練的運用電子計算機操作這些專業(yè)軟件系統(tǒng)進行建筑施工技術管理。
2 加強專業(yè)工程間的組織協(xié)調(diào)
在實際工作中,施工現(xiàn)場內(nèi)往往同時存在多個專業(yè)工程,其間在作業(yè)空間、人員、設施設備和材料等方面存在交叉使用的情況,非常容易發(fā)生互相抵觸影響的問題。為保障各項工程都能順利實施,加強各專業(yè)工程間的組織協(xié)調(diào)工作必不可少。進行專業(yè)工程協(xié)調(diào),必須要圍繞工程的質量目標,采取科學的管理方式與方法,根據(jù)具體的實際情況,采取妥善周全的措施,防止因協(xié)調(diào)不良造成施工混亂。首先要保證施工設計的質量水平,避免因設計問題導致協(xié)調(diào)工作量無謂地增多。圖紙會簽工作是做好專業(yè)協(xié)調(diào)的重要環(huán)節(jié),由于設計圖紙包含多個專業(yè)的內(nèi)容,由于設計人員對于非本專業(yè)的內(nèi)容的不了解,設計圖紙中各專業(yè)的銜接部位就有可能不夠嚴密完整。圖紙會簽的作用之一就是查找出這些問題,并及時整改,保障圖紙質量。另外,圖紙會審與技術交底也具有各專業(yè)技術協(xié)調(diào)的功能。圖紙會審會對各專業(yè)工程的交叉部分進行重點審查,查找深層次的問題,并進行整改。技術交底是通過讓施工人員對設計意圖有個全面清楚地了解,對施工過程的各個環(huán)節(jié)、工序的要求有個明確的認識,從而減少各交叉施工環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題。在進行技術協(xié)調(diào)管理時,要防止令出多門的現(xiàn)象,要統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一指揮,確保施工目的明確。為保障技術協(xié)調(diào)工作的有效開展,必須建立行之有效的管理制度。用規(guī)范的制度來約束人員的行為,降低施工對人員配合的需求,減少管理難度。要組建項目管理領導機構,通過系統(tǒng)的管理機制對人員、設備、工序等予以實時調(diào)整,保障各工序施工順利有序。
3 實施工程質量責任制
建立實施質量責任制,是提高技術措施落實效率,保障施工質量的有效手段。首先將施工任務和質量目標細化分解,層層落實到班組、人員,同時做好施工驗收工作,對于不合格的施工工序,必須追究相關責任人的責任。在具體施工過程中,項目投資方和施工方要加大協(xié)調(diào)力度,明確劃分責任區(qū)域,遇到問題及時處理,防止出現(xiàn)推諉扯皮現(xiàn)象。要杜絕形式主義,扎扎實實做好驗收、審核、整改各道措施,力爭通過嚴密的質量責任體系,將工程質量問題發(fā)生的可能性降到最小,對于發(fā)生的問題予以及時整改,消除不良影響。