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目前,我国的风力发电设备在管理方面还没有形成相对比较完善的体系,在实际的运行中,主要是依据相关的发电设备的评价和规则来进行制定。其中存在的指标类型有很多,包括可利用率、运行系数以及利用系数等等。具体来说主要表现在以下几个方面:
1.1风电机组运行状态
要想对风电机组的运行状况进行深入了解,需要对其运行的实际状态进行分析。
1.2风电设备管理指标
1.2.1单台风电机组可利用率。具体来说,在风电机组可利用率的计算中,要严格按照科学的计算公式来进行,如下所示:单台风电机组的可利用率=可用小时数/统计期间小时数×100%从这一公式中可以看出,单台风电机组的可利用率和可用的时间以及统计期间的时间和经过维修之后的使用寿命之间存在着密切的联系。只有相关的数据进行掌握,然后通过精密地计算,才能够实现风电机组运行的安全性和可靠性。另外,在对其进行检修和维护的过程中,需要对相关的故障问题进行分析,因为,故障问题的出现会直接影响到风电设备的可用效率,进而对管理指标的建立产生严重的影响。
1.2.2单台机组运行系数。单台机组的运行系数主要是在固定的周期范围内,机组的运行状态和所用时间之间的关系。在对这一参数进行计算的过程中,需要充分考虑到电网系统的整体状态,同时还应该将不通风速作用下的电网系统运行状态考虑到其中。和单台机组的可利用率相比,单台机组的运行系数完全可以反应机组调度情况。
1.2.3单台机组利用系数。这一参数就是指单台机组的发电量在经过折合之后运行的时间,这一系数可以对设备的运行强度进行反应。同时,机组的磨损情况也可以通过这一参数来进行预测。可见,在对风电企业的发电设备进行管理和控制的过程中,对电台机组的利用系数进行计算和预算具有较大的实际作用。
1.2.4单台机组的处理系数。这一系数和单台机组的可以利用率相对,更能够对机组的运行效率和实际的产能情况进行反应。另外,还可以根据风速和风量的大小来进行具体的区别。由于单台机组的的处理系数涉及到机组运行中产生的其他不同的系数,所以具有较大的复杂性。需要工作人员对这一问题加强重视,同时根据已有的系数和运行情况来对不符合机组运行的部分进行细致得调节和改进。充分应用单台机组的处理系数,提升设备管理指标体系的科学性。
1.2.5单台机组非计划停运有关指标。具体来说,从单台机组的分计划停运方面可以看出,主要涉及到的参数类型主要有以下几种:单台机组非计划停运系数、停运效率、发生率等等。从这些参数中可以看出计划停运和非计划停运的具体状态,从而对发电设备管理指标体系的建立提供重要的依据。
2对现行风力发电设备管理指标的改进及分析
2.1完善风力发电设备管理指标的价值化评价
现行风力发电设备管理指标重实物形态、轻价值形态评价。因此,应该由原来单一的为保证完成生产任务转向为实现企业总的经营目标,由原来以技术指标为主的考核内容转向为技术与经济相结合的考核内容。设备资产保值增值率的计算应考虑设备实际完好率对于期末设备总净值的影响。设备利润率指标数值越大,说明单位设备资金额取得的经济效果越明显,它是企业设备管理工作在保证与推动有效生产情况下对企业经济效益所起综合作用的具体体现。
2.2功效系数法在风力发电设备管理指标体系中的应用
设备管理水平的提升就是寻求最佳平衡点。可以对多指标进行加权综合评判,按照相互矛盾指标的重要程度加权,评价其综合指标值。也可以寻求相互矛盾指标各自的最佳点来评价。
2.2.1评价指标的无量纲处理。首先通过数学变换对设备管理各项评价指标进行无量纲处理。这样做的目的是将各项评价指标的实际值分别转化为可以同度量的设备管理指标分数。只有这样才能把多个异量纲的评价指标综合成一个总评价值。
2.2.2按各评价指标分数及其对应的权重,应用加权几何平均法计算出设备管理指标体系综合分数,然后依据档次标准,对企业设备管理工作作出整体评价。
2.3其他设备管理指标的有益补充
设备现场管理考核指标。反映设备生产现场的维护水平,包括反映生产现场6S活动开展和水平的指标,以及6S活动过程中发现的“6源”问题的解决情况。设备维修管理指标。例如,设备维修成本指标:备件资金周转率、维修费用占生产成本比;设备维修质量指标:设备大修返修率、维修计划的准确率、带缺陷运行机组比率等。
3结束语
1.1对计划的重要性认识不足
计划的重要性认识不足主要表现在,一是管理层对计划管理重视不够,这是因为新建发电企业由于营利空间较大,管理层在考虑问题时,往往更多是保证安全生产需要,在资源配置时显得过于“大手大脚”,成本因素常常被忽略,没有精打细算观念。二是部门领导对部门的计划管理工作重视不够,部门的计划工作更多的是为了应付上级的要求而做的工作,不能真正用来指导部门开展工作。三是计划项目的实施,随意性较大,缺乏有效的审批流程。
1.2公司目标传递不到位
公司目标不能得到有效传递,最多只能传递到部门;部门对公司的目标不能做到层层分解,层层落实,进行有效细分;部门不能把目标有效传递到班组和个人。部门制定计划时,未能有效针对公司的目标和重点工作计划,制定出切实可行的实施方案,并且安排布置到人,各岗位基本按部就班的完成自己日常工作,对现阶段的工作重点,不能有所侧重。职能部门之间、岗位之间,缺乏全年工作目标之间的沟通,使得上下左右之间的工作配合不够顺畅。
1.3计划编制整体质量不高
公司在编制各年度工作计划时,流于形式,实际指导意义不大;年度专项计划的编制,随意性、简单抄袭、审查不到位;月度计划编制不系统,年度计划和月度计划、部门计划和员工岗位计划不能有效衔接;计划编制格式不规范,目标不具体。
1.4计划缺少全过程的动态
管理计划管理没有形成一个闭环管理。过程管理重视程度不够,计划工作常常出现有头无尾的现象,对计划编制、审批、执行、监督、检查与考核等环节不能进行有效管理。
2新建发电企业建立完整计划管理体系的对策
2.1提高计划管理意识
首先必须提高管理层的计划管理理念,作为最为基础的管理工作,计划为龙头的管理理念必须建立起来。要通过制度的建立、优化和落实来保证计划管理工作,要通过不断的培训强化计划管理理念,通过绩效的导向建立计划管理。企业生产经营活动的全过程,都直接关系到企业生产经营总目标的实现。计划管理就是要求企业不同层次、不同部门、不同阶段与环节的活动,都必须服从于企业的目标与要求。计划管理是以全企业、全过程和全员管理为特征的,即是由企业全体职工都参加计划的制定,执行和检查。企业的生产经营总目标及其计划均分解落实到每个人,每个人都应有自己的工作计划,并且都能纳入企业统一计划的轨道。计划管理的具体实现必须通过管理工作目标化和计划管理系统化来进行。
2.2要实现公司年度目标的有效传递,必须要建立以公司年度综合计划为基础的计划管理体系
(1)公司年度综合计划;(2)部门年度主要工作任务计划;(3)岗位年度工作计划;(4)专项工作计划;(5)部门月度工作计划;(6)岗位月度工作计划。这一计划管理体系的完善,将可以做到计划管理所希望的:逐层有计划、人人有计划、事事有计划、时时有计划,公司的目标也基本上能达到有效传递。
2.3实现公司年度目标的有效传递
2.3.1部门对公司年度目标的有效传递公司目标的有效传递,部门是关键。部门一是要围绕公司的年度目标、重点工作和生产经营目标责任状的要求,根据部门职责制定部门全年的重点工作任务计划,细化分解公司的年度目标和重点工作;二是要根据年前制定的各专项工作计划(如:检修计划、技改、反措、安措、培训等),根据时间次序的安排,进行详细分解,落实到具体时间节点和岗位上;三是要结合部门的工作职责和去年部门工作情况制定部门本年度需要改进的主要工作。
2.3.2岗位对部门目标的有效传递个人要根据部门的全年主要工作任务计划编制岗位的全年主要工作任务计划。岗位全年工作计划最好由两部门组成:一是日常固定的工作任务;二是阶段性的工作任务。
2.3.3月度计划对全年工作目标的有效传递年度计划的落实主要体现在月度计划上,部门要根据职责范围,提交责任范围的月度计划工作,由公司计划职能部门统筹后形成公司的月度计划;在落实公司的月度计划项目时,部门要根据责任分工落实到各岗位。
2.3.4平行岗位之间的“目标”传递在某种意义上来说,目标的传递也可以说是任务的传递,包括平行岗位之间工作任务的互相传递和要求。例如年度招投标计划的制定和落实,就需要部门之间、岗位之间的目标任务传递:(1)全年各项工作计划(如:大小修项目、技改、特殊项目)确定后,全年的招投标计划就要根据前述的计划进行编排;根据招投标制度(如项目费用大小)的要求,项目实施部门应提交本年度需招投标的项目清单传递给经营部;(2)经营部根据招投标项目编制全年的招投标计划,明确配合部门需提供的资料的时间节点,计划形成后传递各部门;(3)各相关部门和岗位根据该计划有次序开展工作,各施其责,从而实现部门之产、岗位之间的目标传递。
2.4实现计划全过程的动态管理
计划管理必需是个动态的管理,计划的制定下达、执行、检查、反馈,要有个全过程的跟踪直到闭环。
2.4.1计划执行的监督
计划一旦制定,就一定要执行,体现计划的权威性和严肃性,计划职能部门可用抽查的方式进行监督。(1)加强对部门月度工作计划编制的监督:各年度专项计划一定要分解到部门的月度工作计划中,通俗讲,就是说各专项工作计划的某一项任务,一定能在部门的某一个月度工作计划中能找到,这样做的目的,是为了监督这些专项计划有没有得到落实;(2)加强对专项计划项目执行的监督:对于一些由于客观原因不能执行的计划项目,要有部门和公司分管领导的批准手续。
2.4.2计划编制、审批监督
计划制定阶段要严谨、客观、实际,而不是为了应付而随便定的计划。计划部门要加强对计划的编制、审批环节的监督,督促各职能部门在计划编制阶段严加管理、在计划审批环节严格控制。
2.4.3计划完成情况的监督
加强对部门月度工作和专项计划完成情况汇报的监督。部门的月度计划要严格执行,每月都需要详细汇报月度计划项目的完成情况,客观原因不能完成的,要根据制定规定履行审批手续;同时,要建立专项计划的定期汇报体系,做到每季有小结、年终有总结,定期梳理专项计划的完成情况;同时,要加强计划项目完成质量的监督,通过专业技术人员、部门仍至分管领导对计划项目的完成质量进行监督。
2.5规范计划编制流程、提高计划编制水平
2.5.1完善专项计划的相关制度
各职能部门要通过各专项计划管理制度的完善,从定义上明确计划的内容和性质,明确计划编制的程序、内容、时间节点等要求。例如技术改造管理制度,明确规定了每年年中就开始准备明年技改的编制工作,规定了技改计划应如何编制,明确技改项目需要编写可行性研究报告,规定了技改项目的审批流程等等。有些新企业,由于概念的模糊,计划编制时往往把一些日常工作列入到年度计划中,不能突出重点,因此,要通过专项的管理制度,明确应编入计划的内容,使得计划简明扼要、更具体、有可操作性。
2.5.2要加强历史数据的收集和分析,作为专项计划编写的依据
计划编制的几个阶段中(确定目标、认清现状、研究过去、确定计划前提条件、确定方案),认清现状和研究过去,都需要有数据的收集和分析。计划的编写,是对未来的预判,所以必然需要在总结历史数据的基础上进行科学的估算,才能使计划趋于合理、准确。计划编写的数据,来源于对历史数据的收集、整理、分析的结果。计划的编写要注重平时工作的积累,年度计划的编制准备工作,不是短短的半个月、一个月或几个月的时间就能完成,也不是纯粹拍拍脑袋就可以想清楚的,需要在平时的工作中,日积月累,记录下来。比如,我们在平时的工作中,要把一些一时不能根本解决的缺陷记录下来,作为下一年度设备维护计划的一部分;要把往年发现的一些对人身安全或设备安全存在着隐患而一时又不能整改的记录下来,作为制定安措或者反事故措施计划内容;要统计一年来备品备件的消耗情况,作为每年的零星采购计划、备件采购计划的参考;要把每一年氮气、CO2、氢气、水、滑油等大宗材料的具体使用情况,比较详细的记录下来并进行分析,作为大宗材料采购计划的依据;要把平时工作中的新思路、新想法记录下来,进行思考研究,作为明年技术改造计划的项目。
2.5.3部门月度计划的编写
月度工作计划,一定要有效传递、分解、执行全年的工作任务的作用。公司月度工作计划,应突出公司的工作重点,例如比较重大工作、需部门协调配合的工作、较重要的专项工作(如技改项目)等等。部门的月度工作计划,应能指导部门的月度工作,实现部门月度工作目标。部门月度工作计划的制定,应与公司的总体计划、部门间的工作计划、部门各岗位个人计划有机结合。月度工作计划的编写,要统一规范要求,计划的基本要素要具备,计划的内容应简单扼要,目标详细具体,责任部门要分清,完成时间要明确。
3结论
一、网络管理技术概述
网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。
通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。
在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。
SNMP的管理结构如图1所示。它的核心思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。
SNMP的主要优点是:
·易于实施;
·成熟的标准;
·C/S模式对资源要求较低;
·广泛适用,代价低廉。
简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如:
·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低;
·没有提供足够的安全机制,安全性很差;
·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议;
·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理;
·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。
针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为:
·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高;
·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高;
·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。
·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。
·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。
·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。
CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。
CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素:
·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件:
·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据;
·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换;
·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。
CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。
CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。
CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT&T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。
二、电信管理网TMN
电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。
国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。
电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。
ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。
功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。
信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。
物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。
仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示:
TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。
三、TMN开发平台和开发工具
1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性
TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。
2.DSET的TMN开发工具的基本组成
DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。
分布式系统生成器DSG
DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。
DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。
Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。
管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。
其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。
工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。
一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块:
·、MIT、MIB的实施
·被管理资源的接口代码
·后端被管理资源代码
第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。
第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。
第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。四、TMN开发的关键技术
电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。
工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。
Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。
为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。
例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。
五、TMN管理者和的开发
下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。
1.管理者的开发
基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。
大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。
上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。
在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。
管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。
但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。
在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。
管理者网关的数据结构是通过编译信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)获得的。它基于DSG环境的。管理者网关必须完成下列转换:
数据类型转换:GUI中的数据类型与ASN.1描述的数据类型之间的相互转换;
消息格式转换:GUI和管理者网关之间的消息格式与CMIP格式之间的相互转换;
协议转换:TCP/IP协议与OSI协议之间的相互转换。
这意味着管理者网关接收来自管理应用的消息。将其转换为ASN.1的数据格式,并构造出CMIS的参数,调用CMISAPI发送CMIP请求。反过来,管理者收到来自的消息,解读CMIS参数,构造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者网关之间的消息格式是由我们自己定义的。由于管理应用的复杂性,消息格式的制定参考了CMIS的参数定义和ASN.1的数据类型。
管理者网关是采用多线程(multi-thread)编程来实现的。
2.的开发
的结构如图9所示。
为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。
的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是:
第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。
第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。
第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。
第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。
第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。
第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。
第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。
第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。
MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。
MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。
MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类;
第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。
第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。
除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。
如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。
者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。
由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端:
·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。
·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。
·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。
六、总结与展望
Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。
一、电子文件档案管理与传统档案管理的区别
1、电子文件档案的归档时间与传统档案不同。电子文件档案可以在文件办理结案后随时归档,或在某一时间周期定时统一归档,由文件形成部门通过网络传送给档案部门,并用电子数码签名封签认证,由档案工作人员接收登记,按事由原则给出档案分类号,设定访问限制级别,以便将来用户查找利用。这样随时归档,一方面可以避免文件漏归,保证归档率和完整率,另一方面也符合电子文件自身的特点,快速便捷,还可以避免档案的流失和病毒的破坏。
2、电子文件的归档方式与传统档案不同。电子文件由于采用电子编码技术,可以编辑修改而不留痕迹,载体无法固定,某些鉴别文件原始凭证性的关键信息也可以更改,这些都使电子文件的原始凭证性辨别变得复杂而困难。因此,电子文件在形成过程中要随时进行数字签名、信息认证、身份验证和加密保护,保证文件在传输、处理过程中不会出现错误,以确保档案部门收到的电子文件的原始性、真实性和准确性,保证电子文件的法律凭证地位。
3、电子文件在保管方式上和传统档案有差异。电子文件载体易老化变质及信息多媒体、新存贮介质的产生和发展,都会影响电子文件的长期可读性。档案部门可以在接收到电子文件后打印出一份纸质档案以作备份,但最终的解决办法还是需要计算机技术的发展和文件形成部门的配合,档案部门在接收到电子文件后对文件进行格式转换,以通用、统一的格式存储接收到的电子文件档案,以便将来计算机技术发展后,仍能读取以前存储的档案,保证信息资源方便利用。
4、电子文件的分类、编目等管理方式与传统档案不同。因为电子文件的特殊性,可以达到文件一级的管理,所以,档案部门在接收到文件同时,可以马上给每份文件编制一个唯一的文件号,并给出相应的分类号和档案号,根据上下行文之间的关系,再给出相关文件号,在归档的同时进行主题词标引、著录。技术条件允许时可以编制多角度、全方位的检索工具方便检索查询信息。用户只须给出文件分类号或主题词,即可以找出相应的文件和相关的上下级行文及附件,从而大大减轻档案工作人员的劳动强度。
5、电子文件查询利用方式和传统档案不同。只有符合一定条件,利用者才能注册、登记成为电子文件中心或电子档案馆的会员,会员就可以通过远程登录等方式,经电子文件中心进行确认身份并确定查阅权限获得许可后,才可以查询有关的电子档案信息,并要进行借阅登记和缴纳查询费用。
二、法院电子文件在归档方面的现状与分析
从目前来看,电子文件在归档管理等方面还存在的问题:
1、原稿被忽视,随意遭删改.在电子计算机上起草、制作文件,这是办公室的常事。然而,一旦文件定稿打印在纸上后,作为草稿性的电子文件经常被忽视。这些电子文件绝大多数未被保留,它不是被清除就是被新文件覆盖。许多单位对电子文件没有采取很好的保护措施,甚至随意对其进行增、删、改等操作,使具有原始性的电子稿件面目全非,失去了归档保存的意义。
2、归档程序不明确,存贮载体不安全.电子文件的归档就是依据归档的范围,通过计算机对处理完毕的有价值的文件进行收集、筛选、分类并使之转化成为电子形态的数字化档案的一项工作。但是,目前有相当一部分单位对电子文件的归档程序不明确,存贮载体也存在安全问题。如有许多单位的办公自动化系统在设计时没有考虑到档案工作的特殊性和技术性,把应归档文件只是简单地保存在计算机硬盘存储器上,这样,一旦信息系统出现问题,电子文件就会遭到破坏,甚至全部丢失。有些单位以软磁盘作为电子文件存贮的介质,由于软磁盘极易遭到损坏,其保存的期限及可靠程度也存在较大问题,因此极不安全。
3、归档不鉴定,真伪不辨别.电子文件的鉴定,是对其价值的断定和对其真假进行鉴定的一项工作。对于电子文件收集归档阶段的鉴定工作来说,就是解决文件的去留问题。然而,现在有些单位对归档电子文件的真假与价值,既不做辨别,又不做鉴定,只是将计算机上所有的文件都存到光盘上,就算归档了。这样归档,一方面是达不到存真去伪、存精去杂的目的,另一方面是使大量珍贵的文件湮没在价值不大或不精炼的档案材料之中,给归档的管理带来了诸多不便。
4、人员素质低,专业人才缺.电子文件的归档工作,不但要求工作人员必须具备档案的专业知识,而且要有较好的计算机操作技能。从目前情况看,从事档案工作人员中有相当一部分素质偏低,许多档案部门缺乏专业技术人才,尤其是具备档案管理和计算机信息处理的复合型人才。有些单位档案部门虽然引进了现代先进的计算机设备,但因专业人才缺乏而未能让其充分发挥作用。
造成上述问题的原因主要有两个方面
1、思想认识问题。传统的档案工作是以纸质文件材料为主要工作对象,自从计算机应用于档案管理后,电子文件以其自身独特的优势正在逐步地取代以往的纸质文件。电子文件是一种新生事物,作为一名档案工作人员理应去认识它、接受它。然而,有一些从事档案工作的人员对档案信息化建设的意义认识不足,这些人观念陈旧、意识淡薄,认为档案还是纸质的妥当,对电子文件的优点视而不见,不接受新生事物,不参加学习培训,不懂得计算机操作,总是按老的一套来对待工作,这就给电子文件的归档工作带来了影响,这是原因之一。
2、管理工作滞后问题。目前,计算机软件的开发很快,五花八门,日新月异。然而,国家对电子文件的归档管理还没有具体法律法规,许多单位对电子文件归档工作的管理只停留在以前对纸质文件管理的水平上,缺乏一套行之有效的对电子文件归档进行规范化管理的规章制度。有的单位虽然有规章制度,但其工作程序、操作方法却没有考虑到计算机的特点,因此,操作起来不顺畅、不方便。管理工作严重滞后于计算机应用软件的发展,这是影响电子文件归档的原因之
三、提高单位电子文件管理水平的对策
把电子文件及其归档后形成的电子档案管理好、开发好和利用好,并得到长期保存,使人类活动的真实历史记录在电子时代得以继续,是所有档案工作者应尽的职责。如何提高单位电子档案管理水平,应该从以下几个方面入手:
1、从电子文件的收集、积累基础工作入手
在纸质档案管理中,档案收集是档案工作诸环节的第一个环节,档案收集工作如何,对后续各环节的影响很大。因为,如果应该收集归档的文件而没有收集归档,不仅影响了档案的完整性,而且不利于今后的开发利用。“对于电子档案来说,电子文件的收集也是诸环节的第一个环节,是做好电子档案管理工作的基础。电子文件的特性决定了电子文件的收集不同于纸质档案,其收集、积累的范围、方法和要求也不同于纸质档案。如对草稿文件,由于不具备正式文件的功能,所以一般情况下可不保留。但是,如果对正式的纸质文件有进行全文信息自动检索要求时,或者从保留文件重要修改过程的信息考虑,则应对其进行收集和积累。对起辅助作用或正式作用的文件,则应及时收集和整理,并与其相应的纸质文件之间建立标识关系,尤其是对无纸化系统生成的电子文件,应当有更严格的措施。必要时,应在收集积累过程中制作成纸质拷贝件或者制成微缩品,以免系统发生意外情况时电子文件信息丢失。”
2、严格电子文件的归档管理
电子文件归档,是将应当归档的电子文件,经过整理确定档案属性后,从电子计算机的存储器或其网络存储器上,拷贝或刻录到可脱机的存储载体上,以便长期保存的工作过程。不同环境条件产生的电子文件,其归档的方法是不同的,如果是电子计算机网络系统,按要求转数据库或记录有归档的标识即可完成归档任务。但以存储载体传递的电子文件归档,就必须做一些辅助和认证工作,要与相关的纸质文件结合归档。就目前而言,电子文件归档应符合下列要求,首先从归档时间上看,文书档案一般应以一个年度为限,将电子文件的最终版本刻录到光盘等存储载体上,以利于今后的反复查阅和利用。对网络环境下生成的大量的业务电子文件,宜采用备份的方法,在网上进行,但不宜将备份文件和原电子文件存放在同一台服务器上。其次,从归档电子文件的数量看,为确保电子文件的真实性,便于保管和利用,一般以保存两套同版本的电子文件为宜,一套由档案管理部门统一保管,另一套由相关业务部门异地保管。归档电子文件的格式,应为通用标准,如文档文件宜采用TXT格式或DOC格式,数据文件宜采用DBF文件,图像文件宜采用JPG格式等,在对电子文件进行归档的同时,应注意对电子文件的运行环境、使用的操作平台、设备要求等进行说明,必要时运行电子文件的原程序应一并归档保管。
3、健全电子文件管理的检查审核制度
2001年10月16日,国务院办公厅下发的《电子公文传输管理暂行办法》中明确指出:“电子公文与相同内容的纸质公文具有同等法律效力”。因此,电子公文管理工作要得到强化,就必须建立相应的核查制度,定期对文书、档案部门进行管理检查,重点检查归档文件是否完整,公文档案形成的过程手续是否齐全,是否符合归档、立卷和网上传输的要求等等。
4、规范公文制作和控制程序
对形成的新的公文档案要指定一个终端(专人或部门),各方面的公文档案经终端审核后统一在网络上发送,确保各种来源的档案实现统一的格式和结构,便于规范处理和控制。档案数据的传输交流和使用要本着“规范、先进、实用”的原则,尽量采用通用的文件格式。严格各环节的管理权限,对文件处理过程中的各类修改信息应予以保留,不可任意进行删除处理。
5、加强电子文件软、硬件设施管理
要积极开辟电子档案存储的新途径,为档案管理部门配备必要的计算机刻录设备,对应归档的电子文件、数据资料采用通用格式的光盘存储。要及时修补管理软件的安全漏洞,对防火墙和防病毒软件实现全天候自动升级,搞好档案上传、下载的安全等级和访问权限。在硬件管理上,要进一步完善电子文件和计算机设备的保管设施和环境,温度保持在17-20℃之间,相对湿度保持在35-40%之间,同时强化防磁设施的完善和维护,有条件的应及时升级服务器主机和数据库的硬件设施,确保档案电子信息数据在保存和传输过程中安全、稳定。
6、重视和加快电子文件管理人员的培养
电子档案管理是一个新生事物,从事电子文件管理的人员必须具备档案管理方面的基础知识和计算机信息技术等多方面的技术技能。因此,培养和造就一批电子文件、电子档案管理人员是当务之急。就目前各机关单位来说,一是要重视吸纳专业型的人才充实到干部队伍中来,如电子计算机软硬件技术或数字通信技术、接受过大学教育的档案管理专业人才,对此类人才可以经过短期专业培训就基本能够达到电子档案管理工作的需要。二是加大教育投入,抽调一批学历达到一定水平且热爱档案管理工作的人员,对他们系统的进行档案管理基础知识、电子计算机知识、数字通信技术进行强化培训,使他们迅速掌握电子档案管理的基本知识技能,解决电子档案管理人才缺乏的现状。
参考文献:
关键词:电力企业,风险管理,定量风险评估
0、引言
电力作为高风险产业,不仅源于其公用事业属性,以及技术资金密集、供求瞬时平衡、生产运行连续等特征,同时电力项目投资额巨大、建设周期长、沉没成本高,而且,随着电力体制改革和电力市场建设进程的深入,市场主体越来越多,电力交易关系复杂,不同主体之间协调困难,电力行业规划建设、生产经营的不确定性加大、电力市场风险增加。根据“十一五”期间电力体制改革的任务,面对我国电力市场化发展的现状,增强风险意识,树立风险观念,加强风险管理将是电力企业的重要任务。本文在阐述了企业风险管理基本框架流程及其主要内容的基础上,提出电力企业定量风险评估的主要内容及方法,以期推动电力系统风险管理工作的开展。
1、风险管理的主要内容
风险作为客观存在,要求人们考察研究风险时,要从决策角度认识到风险与人们有目的活动、行动方案选择及事物的未来变化有关。风险的形成过程和风险的客观性、损失性、不确定性特征共同构成风险形成机制分析和风险管理的基础。
人们一般对风险持厌恶态度,都想减小风险损失,追求风险与收益的均衡优化。风险管理的提出与发展与企业发展状况、社会背景密不可分。风险管理作为一门管理学科,首先在美国应运而生,之后传到西欧、亚洲、拉丁美洲。美国大多数企业都设置专职部门进行风险管理,许多大学的工商管理学院都开设风险管理课程。风险管理作为一门科学与艺术,既需要定性分析,又需要定量估计;既要求理性,又要求人性;不但需要多学科理论指导,还需要多种方法支持。
源于风险意识的风险管理主要包括风险分析、风险评价与风险控制三大部份。根据风险形成的过程,风险分析需要进行风险辨识、风险估计。风险估计需要进行频率分析与后果分析,而后果分析又包括情景分析与损失分析。通过风险分析,可得到特定系统所有风险的风险估计,对此再参照相应的风险标准及可接受性,判断系统的风险是否可接受,是否采取安全措施,这就是风险评价。风险分析与风险评价总称为风险评估。为进行风险定量化估算,要进行定量风险评估(QuantitativeRiskAssessment—QRA)。在风险评估的基础上,针对风险状况采取相应的措施与对策方案,以控制、抑制、降低风险,即风险控制。风险管理不仅要定性分析风险因素、风险事故及损失状况,而且要尽可能基于风险标准及可接受性对风险进行定量评价。对于以盈利为目的的工业企业也希望将风险损失价值化并给出货币衡量标准。风险管理就是风险分析、风险评价、风险控制三者密切相联的动态过程,见图1。
2、风险管理的组织实施与基本流程
为有效实施风险管理,企业应由专门的组织及相关人员按一定程序组织实施风险管理工作。据《幸福》杂志对美国500多家大公司的调查知,84%的公司由中层以上的经理人员负责风险管理。风险管理的趋势是董事会下属设立风险管理委员会全面负责公司风险管理,组织实施的流程是:①制定风险管理规划;②风险辩识;③风险评估;④风险管理策略方案选择;⑤风险管理策略实施;⑥风险管理策略实施评价。
3、电力企业定量风险评估(QRA)
电力企业QRA的建立与发展从内部来看,不仅已有可靠性分析、安全分析、质量管理、项目管理等各专业分析作基础,从外部而言有电力用户、政府与社会公众、咨询机构等众多相关主体的关注。电力企业QRA对企业的作用主要体现在:通过QRA有利于企业将风险水平控制在规定标准的风险水平之内,并符合最低合理可行原则;通过开展QRA可帮助企业全面识别风险,并按轻重缓急排序,以有助于管理者将精力、财力、物力集中于风险控制的重要紧急领域,使风险管理决策更为合理、效果更好、成本最小;通过对各种风险控制方案或安全改进措施进行QRA,使决策者对方案措施进行优劣选择,为公司提出决策支持。电力企业的风险将对其它企业和主体带来连带影响,并产生放大效应,电力系统安全、可靠、高效、优质是各行各业和政府管理部门共同的愿望。电力企业实施QRA具有现实意义。
电力企业QHA的基本框架模式
电力企业QRA是指在工业系统QRA的基础上,考虑电力系统的技术经济特点及运行规律,结合电力体制改革及电力市场化进程而以概率模型表征的全面风险管理理论方法。为便于实施风险管理,保证风险评估质量,满足风险评估过程各阶段的不同要求,构建如图3所示的适用于电力企业QRA的基本框架模式。在具体实施时,允许依实际情况而有所改变。
3.2电力企业QRA的主要工作内容
(1)确定目标及范围。包括风险管理的目的与意义,待分析系统的设备配置、工作流程、资金、人员、管理、信息、地区、人文环境等,即确定QRA实现目标和实施条件等。
(2)风险辨识。即找出待评价系统中所有潜在的风险因素,并进行初步分析,通过安全检查看系统是否达到规范要求。风险辩识的基本途径有历史事故统计分析、安全检查表分析、风险与可操作性研究(HZOPS)、故障模式与影响分析(FMEA)、故障模式影响及危急分析(FMECA)、故障树分析(ETA)、事故树分析(ETA)、风险分析调查表、保单检视表、资产风险暴露分析表、财务报表、流程图、现场检查表、风险趋势估计表等。为配合保险公司对出险事项的处理,可采用从下至上的归纳法、从上至下的演绎法及两者综合运用。针对特定风险,可选用基于系统平面布置的区域分析、隐含事件分析、德尔菲法及基于事故树分析的风险事故网络法等。风险辩识不只局限于系统硬件,还应考虑人为因素、组织制度等系统软件。
风险综合集成是指对所有风险按其特性类型分门别类加以汇总整理。因电力工业特点及电力市场化改革特点,把电力系统风险按厂网分开的行业结构进行分类。
对于发电企业而言,主要有电源规划风险、报价竞价上网风险、供求平衡风险、市场力抑制风险、备用容量风险、信用风险、法律风险、项目风险、中介机构风险等。对于电网企业而言,主要有电网规划风险、电网融资风险、购电电价风险、电力交易转移风险、辅助服务风险、成本分摊风险、输电阻塞风险、输电能力风险、备用率风险、电力监管风险等。另外,电力企业还将面临电力可靠性、安全性、稳定性风险及电能质量风险等。风险综合集成后的初步风险分析是对已辩识出的风险进行初步分析评估,确定风险的等级或水平。风险水平低的可忽略不计或仅作定性评估,风险水平高的要在定性分析基础上,进行定量评估。
(3)频率分析。即确定风险可能发生的频率,其方法主要有历史数据统计分析、故障树分析与失效理论模型分析。历史数据统计分析是根据有关事故的历史数据预测今后可能发生的频率。因此要建立风险数据库,既作为QRA的基础,又作为风险决策的依据。故障树分析作为一种自上而下的逻辑分析法,把可能发生的事故或系统失效(顶事件)与基本部件的失效联系起来,根据基本部件的失效概率计算出顶事件的发生概率。失效理论模型分析是在历史数据与专家经验的基础上,采用某种失效理论模型来计算风险发生频率。
(4)风险测定估计。根据风险特性及类型,运用一定的数学工具测定或估计风险大小。常用方法主要有主观估计法、客观估计法、期望值法、数学模型法、随机模拟法和马尔可夫模型法等。
(5)后果分析。即分析特定风险在某种环境作用下可能导致的各种事故后果及损失。其方法主要有情景分析与损失分析。情景分析通过事件树模型分析特定风险在环境作用下可能导致的各种事故后果。损失分析是分析特定后果对其它事物的影响及利益损失并归结为某种风险指标。
(6)风险标准及可接受性。风险标准及可接受性应遵循最低合理可行(ALARP)原则。ALARP原则是指任何系统都存在风险,而且风险水平越低,即风险程度越小要进一步减少风险越困难,其成本会呈指数曲线上升。也就是说,风险改进措施投资的边际效益递减,最终趋于零,甚至为负值。因此,必须在风险水平与成本间折衷考虑。如果电力企业定量风险评估所得风险水平在不可接受线之上,则该风险被拒绝,如果风险水平在可接受线之下,则该风险可接受,无需采取风险改进措施;如风险水平在不可接受线与可接受线之间,即落人ALARP区(可容忍区),这时要进行风险改进措施投资成本风险分析或风险成本收益分析。
分析结果如果证明进一步增加风险改进投资对电力企业的风险水平减小贡献不大,则该风险是可接受的,即允许该风险存在,以节省投资成本。ALARP原则的经济学解释类似投入要素的边际收益递减规律一样,风险与风险措施投入间的风险曲线也呈边际收益递减规律。3.3电力企业QRA常用方法根据电力企业QRA的工作内容和实现要求,结合电力企业本身特点,电力企业QRA常用的方法主要有:安全检查表即实施安全检查的项目明细表;故障模式与影响分析技术和故障模式影响分析与致命度分析(FMEACA)技术;风险与可操作性研究技术;事件树分析技术;基于概率影响图技术、人工智能、专家系统、可靠性工程技术期望值法、风险主观、客观估计法、模糊评估法等。
随着科学技术的发展,人们不断把目光投向中小型水电综合自动化的实现,这一新课题已得到广泛的研究,小水电的综合自动化经过多年的研究和实践,它们的可靠性、灵活性、快速性已得到一致的认可。我国的中小型水电厂大多分布在山区,容量小,设备简单,所以对它实现自动化已成为必然的要求。但是,目前我国的小水电自动化技术尚未完善,它们的计算机监控多沿用大型水电站的控制模式,设备复杂,软件也相应复杂,因此本文介绍了一种新的实现中小型水轮发电机组综合自动化的设计。
2硬件设计
图1为此次设计的硬件结构框图:
此次设计分上位机和下位机两部分,用一台计算机模拟上位机,两片单片机模拟下位机。用做从片,B片做主片。主要承担对模拟量、开关量、V/F量的采集和处理,而B片则用来进行通信。B比A多了一个IBM-PC机通信的功能。
1)数据采集电路首先对V/F的数据进行采集,V/F量从20针的JP3的8针输入,这8针又接在CD4051的X7-X0上,由A、B、C的输入决定哪一路的V/F量送给CPU8031的T0。开关量的采集,开关量是由26针JP1的前24针引入,经过3片74LS244将数据放在数据总线上,由可编程译码器GAL承担选择74LS373芯片,进行开关量采集。模拟量采集,通过P1.4、P1.7置位使AD7506、CD4051、AD574开始工作,JP2上的16个模拟量经过十六选一开关,JP3的8个模拟量经过八选一开关,接于12位A/D转换器。
2)单片机系统包含单片机80C31、外部存储器的扩展电路等。单片机80C31是核心部分,完成单片机之间、下位机与上位机之间的数据的传输及命令的传送等功能。
3)其它电路看门狗电路由74LS393、7406等组成,在单片机异常时,可对单片机80C31进行复位。时钟采用晶振频率为6MHz。采用RS-232C接口来实现PC机与下位机之间的通讯。
关键词:电力电子技术;开关电源
现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓"电力公害",例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。
总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
参考文献:
[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。
电教产业的范畴
硬件设备:主要指构成教学和学习环境的一切设备和设施,比如:计算机、投影仪、视频展示台、多功能语言实验室等。软件资源:电化教育中所需要的教育教学资源,除了硬件设施外还需要一定的软件资源。硬件设备只是构造了一定的教学和学习环境,要想使学习更好的发生,需要高质量的软件来支持教学和学习。技术服务(电教服务部门):主要指电教设备和媒体在投入到教学使用过程中后,在后续的使用中电教生产部门提供的跟踪技术指导和技术服务。电化教育的发展受到教育发展的制约,电化教育产业的发展在一定程度上不仅受到先进技术和媒体的促进,而且还受到先进教育理论和思想的影响。电教产业的发展需要一部分即懂得技术又懂得教育的人才,只有这样才能产出一些既具有经济效益又可以优化教育教学过程和提高教育质量的电教设备和媒体。也只有这样才能为电教产业的后续服务提供保障。此外电教产业的管理和评价也可归为电教产业的服务部门。
电教产业的作用
电教产业为培养适应社会发展的人才提供了物质条件、环境和教育资源。首先,加速了教育改革的进程。教育必须走向民主化、终身化、多样化、个性化、国际化。电教产业为培养这样的人才提供了很好的环境,它为实现教育公平提供条件,并且可以根据学生的个性来设计个性化的学习环境,使每个人都得到发展;其次,提供多样化和全球化的学习环境,拓宽了教育的多样化空间;再次,为实施新的教学方法提供了条件,提高了教学和学习效率,使学习者可以在短时间内学习到更多的知识。
电教产业的发展历程
电教产业在我国的发展已有一段时间,但目前该领域的理论和实践研究还很少。且在仅有的一些研究中,不同的学者有不同的看法。李运林等认为将电教产业的发展归为电教媒体的发展,即“将电化教育媒体应用到教育领域才产生了电化教育。各种媒体技术的发展以及其向电教领域的扩展,在一定程度上促进了电教产业的发展,使电化教育发生了深刻的变化。在此将电教产业的发展历程归纳为以下几个阶段。萌芽阶段(20世纪20年代初期~解放前)这一时期的电教产业,由于电教媒体主要是使用电影、广播、幻灯,且都是从国外引进的技术,所以我国的电教产业处于初级的萌芽状态。不过此时我国的电教前辈们开始结合自己的需要拍摄电影和制作幻灯片应用到教育教学中。比如在二十世纪二十年代,我国著名的教育家陶行知、、孙明经等老前辈们,开始将国外引进的电影和播映技术应用于教育,以扩大平民受教育的范围。奠基阶段(解放后到改革开放前)虽然在解放后我国电化教育得到第二次发展,电影、幻灯、广播是此时期主要的电教媒体,但由于的破坏,此时期我国的电化教育的发展几乎处于停滞状态。电化教育的发展情况直接影响到电教产业的发展。电教产业此时期也在徘徊中停滞不前。发展阶段(改革开放后到90年代初期)改革开放和国家重视电化教育为电化教育的发展创造了良好的环境。随着电化教育的发展,各种电教教材的需求加大,为了适应市场的需求,电教教材不再完全由教育者根据需要自己制作了,由专门的音像教材出版社进行制作。此时电教产业的发展正验证了南国农先生的“电教产业由小电教发展到大电教,由学校转向社会”。随着电教教材市场的发育和逐步规范,还涌现了一批专门生产音像教材为教育服务的企业。深入发展阶段(90年代中期至今)随着信息技术、网络技术和人工智能的发展,以及它们在教育领域的渗透,再加上我国经济的快速发展和政府部门对电化教育发展的重视和政策支持。此时期的电化教育进入了深度发展时期,电教的发展随之带来了电教产业的繁荣时期。电教产业的发展是随着电教学科和电教事业的发展而发展。电教产业的每一个历史阶段的发展,都是下一阶段发展的前奏或准备,都有很丰富的内容和特点。通过对各个历史阶段的电化教育发展的分析,找出其发展的规律,特别是形成产业这一经济现象后的各个历史阶段加以剖析,更能说明其发展历程,从而找出我国电教产业发展的总规律。
我国电教产业的现状
我国的电教产业由最初的电影教育到现在以计算机技术、网络技术和人工智能为主的技术在教育中的应用。之所以发展到今天这样的高水平,主要有以下几个方面的原因:①社会政治、经济发展到一定程度,要求人成为终身学习者;②受教育者学习方式的变化,需要一定的技术和学习环境来支持;③随着社会的政治经济的发展,以及国家制定的经济体制和政策的影响;④当今信息技术的发展,使各种新技术和新产品层出不穷及其在教育中的应用。电教产业也像其它产业一样符合市场发展的规律。它们会按市场经济规律流动,并决定其各方面的配置。目前我国电教产业正在由注重电教硬件和软件投入逐步转向电教产业服务方面。加强电教产业的服务有利于提高电教产业的发展,促进教育改革和教育的创新。
火力发电企业运营价值管理体系的设计必须以实现企业整体价值最大化为目标。火电企业运营价值是指在现有资本规模下经营创造的价值和资本价值的总和,表示为当期投入资本总额再加上未来各期EVA按照一定折现率的折现额。企业整体运营价值最大化一是要使当期EVA达到最大,二是要是未来各期EVA折现现值最大。在战略规划中也必须以价值为导向,设计、选择和实施价值最大化战略。火电企业在运营价值战略规划过程中要把握以下原则:
1.以实现运营价值整体提升作为战略规划的设计、选择和实施的基础。
2.对拟定的各种战略规划方案,按照价值最大化原则进行分析和相应改进;对改革的战略规划方案,以企业内部运营管理预期目标和股东期望目标为标准进行衡量和评估。
3.在企业内部各主要部门管理层讨论和评估的基础上,选择最终能反映价值最大化原则的运营价值战略规划加以实施。
4.按照最终战略规划将战略目标分解为年度目标,并在企业内部制定详细的资源配置计划和详细的业务计划预算。
5.基于年度战略规划目标和业务计划,以价值为基础进行资源配置与业务组合。
二、火力发电企业运营价值管理闭环体系设计
1.火力发电企业运营价值预算编制。预算编制是价值预算管理的起点,预算编制的科学性影响着后面环节的实施。运营价值价值预算编制需要对公司经营的历史数据和生态环境进行详细分析,在公司战略的指导下合理确定EVA目标值。目标EVA值的确定需要结合公司战略目标和内外部经营环境,制定出既能保证阶段性战略目标实现,又切合公司运营管理实际的目标值。火力发电企业运营价值预算仍是借助前面对EVA驱动因素分解,分别从只影响当期EVA的运营价值驱动因素、既影响当期EVA又影响未来EVA的驱动因素和只影响未来EVA的驱动因素三个方面来制定各自的预算目标值,以确保价值最大化目标的完成。企业预算编制的常规运作是从既定的目标利润出发,经过目标自上而下的逐层分解,结合收入与成本费用预测,再以基层经营与生产单元为起点,自下而上编制而成。运营价值预算的编制要以企业价值最大化为目标,通过价值驱动因素层层分解,以生产经营部门活动为起点,自下而上编制而成。价值预算的基本流程和方法与企业通常的财务预算一致,在价值创造的导向下进行的全面预算管理。
2.火力发电企业运营价值管理组织体系设计。为明确价值管理职责,严格落实各部门价值创造的计量和管理,实施有效的奖惩机制。应成立总领导的运营价值管理办公室,下设四个工作组资产管理、运行管理、检修管理和成本管理四个部门,并且从运营价值不同驱动因素出发,结合企业运营价值管理目标和各部门职能责任划分实现火力发电企业运营价值管理的组织体系分类设计。主要设计步骤大致如下:第一步,各部门的权责划分,分析各个部门的职责权限与EVA核算相关联,即分析对应影响的方面、控制的资产与价值创造的关系;第二步,在具体明确各部门与价值之间的关系基础上,搭建岗位职责与EVA的关系、管理的内容与价值是什么关系、怎样管理来实现落实价值管理的要求。
3.火电企业运营价值管理过程控制体系设计。价值管理不仅仅是对价值结果的控制,管理的触手要不断向事中和事前延伸,更加注重价值创造过程。火电企业运营价值管理过程控制同样强调对价值创造的整个过程进行实时控制。火电企业运营价值管理过程控制体系设计以火电板块的价值驱动因素为主线,以确定的价值指标和衡量标准为基点,衡量火电板块价值落实的实际情况,并将实际情况与计划的标准值做对比,对于不利的落实效果,及时采取纠偏措施,以保障价值管理的贯彻实施,构建火电板块的过程控制机制。火电板块的运营价值管理过程控制具体流程以计划、监控、检查、纠偏、贯彻5个阶段为关键控制点,所有阶段均应围绕价值驱动因素这一主线,以标准库各项指标标准为依据,以部门行为准则为指导,不同阶段的侧重点各有不同。
3.1计划阶段。计划阶段是对运营价值管理目标的确定,通常以价值预算来确立期间价值目标。其强调战略规划与价值目标的衔接,通过价值标准的确立来进一步细化价值目标。充分结合火电厂资产管理、管理成本、运行指标、检修生产成本等相关部门运营管理工作实际,根据自身的业务状况编制运营价值管理预算,通过引用标准库中的价值标准,设定该部门运营价值目标和相关价值指标。
3.2监控阶段。监控阶段是对价值目标实现过程的监督与控制,其侧重于强调明确价值目标,监督运营价值管理按目标战略落实。监控阶段实质上就是强调对各部门运营价值管理工作领导小组负责的资产管理、成本管理、运行管理、检修管理四个价值管理中心的能动性。即在各部门运营价值管理目标的实现过程中,资产管理、成本管理、运行管理、检修管理这四个价值管理中心要明确本中心负责的价值驱动因素,把握本中心管理内容与促进价值驱动因素实现目标的关系。
3.3检查阶段。检查阶段是对运营价值目标是否实现的考察,过程控制的检查强调持续性。对于火电板块,检查阶段的考察侧重于价值管理工作领导小组对资产管理、管理成本、运行指标、检修生产成本四个价值管理中心价值目标实现情况的检查。领导小组通过开展上级对下级价值管理实际情况与价值计划的对比,掌握下级价值管理情况,督促落实下级价值管理的任务和职责。
3.4纠偏阶段。纠偏阶段是对价值目标偏差的纠正,过程控制的纠偏强调及时性。火电运营价值管理的纠偏阶段要求各各个运营价值管理部门从问题出发,及时采取纠偏措施,落实整改,或调整价值实现策略,提出实现价值目标的具体应对措施。
3.5贯彻阶段。贯彻阶段是对价值目标最终的贯彻实施,过程控制的贯彻阶段是经过一系列监控、检查、纠偏阶段后提出的,能够完成运营价值管理目标实现的阶段。火电企业运营价值管控的贯彻阶段,不同层级的价值管理主体应结合自身责任落实价值目标。
4.火力发电企业运营价值管理报告体系设计。火力发电企业运营价值管理报告体系即是指基于EVA的控制报告体系。基于EVA的控制报告体系强调在整个运营价值管理过程控制中,实时反馈火电板块价值管理实施进度和执行效果,并与计划标准对比分析,完成归口部门的决策指导和纠偏反馈。基于EVA的控制报告体系以股东价值最大化为最终目标,确定EVA的驱动因素,制定控制标准,为控制过程及时提供信息,同时对控制结果进行分析与评价。具体来说,基于EVA的控制报告体系包括EVA预算报告体系、EVA分析报告体系和EVA评价报告体系。EVA预算报告是“对企业未来会计期间经营情况的正规定量说明,是未来经营情况的总体预测”。EVA分析报告体系基于EVA预算报告体系,编制目的在于分析运营管理的实际情况与预算的差异,明确运营管控重点。EVA评价报告是连接企业战略规划和日常运营管理活动的纽带,通过运用基于EVA的业绩评价方法对预算计划的执行结果进行分析评价,以求有效引导企业管理者的决策向着企业价值最大化的目标前进。火电企业基于EVA的控制报告体系应重点由各部门负责负责完成,结合各部门运营价值过程控制流程实现上级对各部门运营价值管理的动态监控。各职能部门制定的EVA预算报告应企业整体运营价值管理目标为起点,关注分解EVA指标确定的价值驱动因素,结合价值标准库,做好企业价值管理的预算规划。EVA分析报告和评价报告应通过ERP系统,及时反馈EVA预算的执行情况,结合关键驱动因素指标和标准开展价值偏差分析,以对价值管理工作进一步指导和部署。
5.火力发电企业运营价值考核与激励体系设计。本研究在火力发电企业运营价值考核与激励体系设计中,将EVA业绩评价和平衡记分卡相结合,构建起了以EVA为核心,将平衡计分卡法作为手段,体现企业运营价值管理战略,以实现火电企业价值创造为最终目标的业绩评价考核体系。发电企业的经营业绩水平不仅反映在资产、资本的规模上,还会体现在规模、效益和质量的有机统一,因为规模发展并不一定能为企业带来价值的相应提升。在实际应用中,高效的综合评价指标可以为企业决策明确方向,有的放矢的进行企业管理和改革,从而为股东创造更多的财富,实现更大的企业价值。本体系设计从财务、客户、运营和学习与成长四个角度出发,设计能更准确反映火电企业运营价值管理的综合评价体系,以实现EVA最大化的终极目标。平衡计分卡方法是站在企业战略的角度分别从财务、客户、运营和学习成长四个层面描述了运营价值管理战略过程的实施。并且这四个维度之间并不是孤立的,而是一个相互关联的、完整的评价体系。EVA则是站在企业价值最大化的为出发点评价企业的运营价值创造状况。从平衡计分卡的四个维度所设计的考核指标具体如下:①财务层面的考核指标主要关注企业的盈利能力、偿债能力、营运能力和成长能力,具体指标包括:单位发电装机容量利润、资产负债率、存货周转率和销售收入增长率;②客户层面的考核指标主要关注火电企业的市场份额与客户关系,指标类型均为调节指标,具体指标包括电压合格率、市场占有率、客户满意度;③运营层面的考核指标主要关注火电企业的成本、能耗水平、燃料储备量、机组稳定性与有效销售电量,指标类型均为调节指标,具体指标包括发电煤耗、标煤单价、厂用电率、非计划停运次数和重大事故次数;④学习成长层面的考核指标主要关注火电企业的关键岗位核心人员、信息系统应用以及成长潜力,指标类型均为调节指标,具体指标包括关键岗位员工流失率、年培训时数、科技投入产出比、软硬件系统更新周期。
三、结语