框架设计范文
时间：2023-03-19 04:05:31
导语：如何才能写好一篇框架设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
【关键词】： 设计钢框架节点连接方式构造要求
中图分类号：TU323文献标识码： A
1.概述
随着新能源的开发，LNG液化天然气作为新能源在国内发展起来，作为LNG站场中主要的构筑物，液化钢框架占据着重要的地位。分析液化框架的荷载计算、设计过程中应注意的问题、采用钢框架形式和钢框架节点连接方式及构造要求是进行液化框架设计的关键。
2.荷载计算
2.1 竖向恒荷
支撑设备梁根据设备运行时的总重量，均分到每个节点上，按集中力输入；楼面荷载按照每平米钢格栅板的重量进行核算。
2.2 竖向活荷载
楼面活荷载按照5.0/m2计算。
2.3 水平恒荷载
设备运行作用在支撑设备梁上的水平恒荷载，此应力由工艺专业提供，若工艺专业不能提供，先按照《石油化工管架设计规范》第6.2水平推力仅考虑按式：Fgk=kjGkUj 计算。即设备重量x0.3x牵制系数，然后此力按集中恒荷载输在梁上
2.4 水平活荷载（风荷载）计算：
设备运行作用在支撑设备梁上的水平活荷载，是立式设备在风荷载作用下产生的水平力，此力按集中活荷载输在梁上。
除作用在设备梁上的水平活荷载，整个钢框架计算时，输入基本风压，程序自动计算整个钢框架的风荷载。
3 设计过程中应注意的问题
3.1恒活荷载计算信息
由于钢的弹性模量比混凝土大得多，对纯钢结构可以按”一次性加载“计算恒载。
3.2周期折减系数
周期折减系数的目的是为了充分考虑填充墙刚度对计算周期的影响，本单体无填充墙，故取1。
3.3结构的阻尼比
根据《建筑抗震设计规范》第8.2.2条规定“钢结构抗震计算的阻尼比宜符合下列规定：（1）多遇地震下的计算，高度不大于50m时可取0.04；高度大于50m且小于200m时，可取0.03；高度大于200m时，宜取0.02。液化框架阻尼比取0.03。
3.4修改构件计算长度系数
根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第5.3.3条，对于无支撑纯框架，按“有侧移”框架选择框架柱的计算长度系数；对于有支撑框架，按“无侧移”框架选择框架柱的计算长度系数。
钢柱的“有侧移”或“无侧移”选择，也可近似按一下原则考虑：
（1）当楼层最大柱间位移小于1/1000时，可以按无侧移设计；
（2）当楼层最大柱间位移大于1/1000但小于1/300时，柱长度系数可以按1.0设计；
（3）当楼层最大柱间位移大于1/300时，应按有侧移设计。
4.结束语
本文通过对液化钢框架的荷载计算、设计过程应注意的问题分析，对今后液化钢框架的设计起到了指导作用,提高了工作效率。
参考文献
[1]GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》；
[2]GB 50017-2003《钢结构设计规范》；
[3]GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》；
[4] 《钢结构设计手册》（下册） 中国建筑工业出版社；
篇2
关键词：平衡计分卡 战略地图 价值主张
战略地图简介
战略地图是以平衡计分卡四个层面的相互关系为内核，把四个层面通过因果关系链条串起来。它提供了一个框架来清晰地说明战略如何将无形资产与价值创造流程联系起来，内部流程是如何创造并传递客户价值主张以及满足客户价值主张带来的财务成果。这个框架从学习与成长层面确定了需要利用哪些工作（人力资本）、哪些系统（信息资本）、哪种氛围（组织资本）来支持创造价值的流程（内部流程层面），进而给客户的价值主张带来特殊的价值(客户层面)，实现更高的财务价值(财务层面)，从而实现企业的战略目标。
战略地图就是组织需要的交流战略和实施战略的过程和系统。它提供了一个描述战略的统一方法，使战略目标和各项指标可以被建立和管理。图1中的战略地图模板为战略的构成要素及其相互关系提供了一个标准化的清单。战略地图使企业关键关系可视化，明晰了创造预期产出结果的因果联系，包括企业如何将人员积极性和资源(包括无形资产)转变成有形产出；让员工明了其工作和企业整个目标间的联系，使员工在追求企业目标下的协同工作成为可能。
战略地图的构建
战略地图是从目标开始找出能够到达目标的路线的过程。在开始设计战略地图之前，首先必须清楚企业的使命即企业为什么得以存在。在这些信息下绘制企业发展愿景即企业的方向，以形成企业总体目标的清晰描述。而战略是愿景的下一环，其会随着时间推移而发展，以满足外部环境和内部能力造成的形势变化。战略地图的标准模板和BSC的四方面相对应，也包括财务、客户、内部流程、学习和成长四方面。它提供了用于描述任何战略的普遍框架和语言，包括以下四个层面：
财务层面：长短期力量的战略平衡。企业对于财务增长有两个基本要求：收入增长和生产率提高。前者通常由两部分组成：从新市场、新顾客、新产品建立收入机制；通过扩大销售现有或者额外的产品和服务、加深现存顾客关系以增加价值。生产率提高通常也包含两部分：通过降低直接或间接成本来削减企业成本和通过更有效地利用企业的资产即提高资产利用率。由于改进收入增长的行动通常比改善生产率的行动花费更长时间，企业的倾向是支持短期行动而非长期行动，而战略的财务要素必须有长期和短期两个维度。因此，保持两个战略的平衡是战略地图其余部分的企业框架。
客户层面：战略的基础是差异化的价值主张。在战略地图的客户层面，管理者确定了业务单位竞争的目标细分客户和业务单位在目标细分客户方面的业绩衡量指标。客户价值主张主要有四种：第一种是总成本最低，第二种价值主张强调产品创新和领导，第三种价值主张强调提供全面客户解决方案，第四种是系统锁定。特定的价值主张的目标和指标定义了企业的战略，通过开发特定价值主张的目标和指标，企业将战略转化为使所有员工能够理解并通过努力工作来改善的有形指标。
内部层面：创造价值的流程。企业有了顾客和财务方面的清晰定义，就可以确定为达到不同的客户价值主张和达到财务业绩的内部流程方面的具体办法。它有四个关键内部流程：通过供应，生产，分销，管理风险，向客户传递产品和服务的运营管理流程；通过选择，获得，保持目标客户和增长客户业务的客户管理流程；通过识别新产品和服务的机会，对研发进行管理，设计和开发新产品和服务，将新产品和服务推向市场的创新流程；通过对环境、安全和健康、招募实践、社区投资四个维度的报告来阐明法规与社会流程。完整的内部流程战略应该包括全部四个流程的提高。
学习和成长层面：协调无形资产的战略。任何战略地图的基础都是学习和成长，它描述了企业的无形资产及其在战略中的作用。从人力资本、信息资本、组织资本三个维度将企业无形资产分为三类，重视关键战略内部流程所需的特殊能力和特征，以满足关键内部流程和客户价值主张的需要。
以上的论述可以简化为图1。具体企业可以由此而选择相关项目建立整体战略地图，不同业务单位和部门也就能够发展自己的次级地图各自操作，实施战略。
参考文献：
篇3
【关键词】铁水联运信息系统；物理框架；信息共享
0 引言
铁水联运信息系统是一个大型复杂的信息系统，涉及面广、内容多，铁水联运信息系统设计的关键再于结合我国铁水联运实际情况划分子系统，并通过框架图详细描述系统间信息的交互，以及物理层面如何实现。本文在中国铁水联运信息系统逻辑框架设计的基础上，对铁水联运信息系统物理框架进行设计。
逻辑框架的构建不考虑管理体制和技术因素，它只确定系统的功能，而不管功能由谁来实现、如何实现，具体的实现工作交给物理框架去做[1]。物理框架的确定既要考虑功能需求，也要考虑非功能需求，包括管理体制、市场等方面的因素[2]。物理框架是系统的物理视图，将逻辑框架中的功能实体化、模型化，将相关系统功能和数据流集成为系统与子系统[3]。
1 物理框架主要内容
铁水联运信息系统以数据库系统为系统基础，提供实时的动态性的信息，提供良好的系统内部应用平台，并利用数据库提供的信息与托运客户实际的运输需求为用户提供决策支持系统。此外，还应在船舶与铁路系统之间，实现信息的共享，方便货物的营运组织；为客户提供实时的货物信息，并实现费用公开透明；在中转单元实现单据自动流转，货物快捷装卸。
2 铁水联运数据库系统
铁水联运是一个庞大的应用系统，由于运输货物量大，客户需求量信息众多等原因，必然需要一个庞大的数据库支持系统。
其中，客户信息记录数据库主要针对的铁水联运的大客户、长期固定客户，方便为客户提供个性化、理念化的服务；货票信息记录数据库，主要是对货物整个运输过程的记录；动态数据库记录货物运输过程中产生的动态数据，如货物在场站的信息、集装箱（车辆、轮船）信息、货物追踪、铁水中转等信息；货物托运价格数据库，是部门规定的单位货物单位里程托运价格的数据；
2.1 客户信息记录数据库
客户信息记录主要针对的铁水联运的大客户、长期固定客户，方便为客户提供个性化、理念化的服务。主要记录客户的登入身份信息，包含用户名登陆密码等信息，提供客户登入系统的身份认证。同时负责记录客户长期的货物特征、时间、发货点、收货点等信息方便提供个性化服务。
2.2 货票信息记录数据库
铁水联运货票信息是铁水联运的灵魂，做好铁水货票的记录，能够为下一步的铁水的货运组织安排、工作重点的选定提供依据。货票信息的记录，主要是对货票信息的采集。收集所有的电子单证记录的信息，包含货物信息（重量、特质等）、地域信息（发货地、收货点），为下一步分析货物信息的分析提供基础数据。
2.3 动态数据库
动态数据库负责记录在运输过程产生的一些临时数据：场站数据、集装箱（车辆、轮船）信息、货物实时追踪信息、铁水中转信息。动态数据只是记录短期的数据，不需长期的保存，可以只保存至货物运输终结后十天即可。
2.4 货物托运价格数据库
托运货物价格数据库，为信息子系统中托运人价格的查询提供数据依据，真正做到收费公开透明；待货物到站终结运输或结束一种方式的运输，进行费用清算时结合动态数据库中的货物托运费用数据传输到电子商务子系统，实现不同部门间利益分配。
3 铁水联运业务服务池
以数据库系统为依托，铁水联运业务服务池中的各个子系统具备自己独立的功能，可以自成一体。
现阶段铁路与水运都有各自的内部网，但由于传统理念的限制，各自之间无法实现数据的互联互通，更无法为托运方提供查询服务。可以利用C/S与B/S相结合的应用模式，采用C/S模式实现车站、港口货运系统、中央接收处理系统、主机数据库系统维护、统计报表维护和系统管理等功能，采用B/S模式为用户提供系统查询信息；同时可以引入云计算的概念，将公共信息上传到公共的云端，方便各方的查询下载，实现信息的共享。
铁水联运物流信息主要包括结构化和非结构化的数据，结构化数据主要由数据库、电子表格等构成，而非结构化数据来源于文档资料、报表、邮件等，通过信息集成平台，按照统一的格式和编码，将信息有效集成。
铁水联运物流企业信息整合架构，通过企业Intranet对财务、订舱、箱管、单证等铁水联运物流企业的数据信息传输到集成平台中，整合面向分析和报告的信息资源，建立基于数据仓库的决策分析应用。平台分为三层：映射层、信息整合层以及数据服务层。映射层主要将数据通过一定的规则映射到数据整合层中，在数据整合层中，利用数据仓库技术实现对数据的全面整合，为数据服务层提供标准化的数据信息。物流信息应用服务平台担当信息交换的载体，通过SQL、XML、Web Service技术提取铁水联运物流企业信息集成平台中的信息，支持物流企业的决策支持、分析应用、流程服务和数据服务等。
4 铁水联运应用管理系统
结合铁水联运业务服务池中各子系统，建立铁水联运应用信息系统，结合铁水联运信息系统逻辑框架设计，可以将铁水联运应用信息系统划分为铁水联运电子商务系统、铁水联运营销系统、铁水联运货物运输管理系统、铁水联运办公信息系统等四个大系统[4]。铁水联运电子商务系统主要是为联运客户办理托运前的查询，托运时的业务办理、费用结算，托运后货物查询、到货通知等；铁水联运营销系统办理联运的营销业务，包含联运的货物分析、运价管理等，以促进联运的业务增长；铁水联运货物运输管理系统是联运业务的一线管理系统，负责办理运输中的货物运输组织、人员管理、货物安全的业务；铁水联运办公信息管理系统主要办理铁水的上层管理，包含铁、水政务办理及政务信息的传递和查询等。
5 结语
铁水联运信息系统物理框架，是铁水联运信息系统物理层面向物理硬件转换的重要基础。为铁水联运信息系统关键技术研究打下了基础。
【参考文献】
[1]贾利民，李平.铁路智能运输系统――体系框架与标准体系[M].北京：中国铁道出版社，2004，8.
[2]贾利民，王卓.铁路智能运输系统设计优化理论与方法[M].北京：中国铁道出版社，2006.
篇4
1.“强柱弱梁”设计原则——控制塑性铰的位置
在地震作用下，框架中塑性铰可能出现在梁上，也可能出现在柱上，但是不允许在梁的跨中出铰。梁的跨中出铰将导致局部破坏。在梁端和柱端的塑性铰，都必须具有延性，才能使结构在形成机构之前，结构可以抵抗外载荷并具有延性。
在框架结构中，塑性铰出现的位置或顺序不同，将使框架结构产生不同的破坏形式。在“强梁弱柱”型结构中，塑性铰首先出现在柱中，当某薄弱层柱的上下端均出现塑性铰时，该层就成为几何可变体系，而引起上部结构的倒塌。这种结构破坏时只与最薄弱层柱的强度和延伸性性能有关，而其他各层梁柱的承载能力和耗能能力均没有发挥作用。在“强柱弱梁”型结构中，塑性铰首先出现在梁中，当部分梁端甚至全部梁端均出现塑性铰时，结构仍能继续承受外荷载，而只有当柱子底部也出现塑性铰时，结构才到达破坏。由此可知，柱中出现塑性铰，不易修复而且容易引起结构倒塌；而塑性铰出现在梁端，却可以使结构在破坏前有较大的变形，吸收和耗散较多的地震能量，因而具有较好的抗震性能。震害调查发现：凡是具有现浇注楼板的框架，由于现浇楼板大大加强了梁的强度和刚度，地震破坏都发生在柱中，破坏较严重；而没有楼板的构架式框架，裂缝出现在梁中，破坏较轻，从而也证实“强梁弱柱”结构震害比较严重。
此外，梁的延性远大于柱的延性。这是因为柱是压弯构件，较大的轴压比将使柱的延性下降，而梁是受弯构件，比较容易实现高延性比要求。
因此，较合理的框架破坏机制应是梁比柱的塑性屈服尽可能早发生和多发生，底层柱柱根的塑性铰较晚形成，各层柱子的屈服顺序应该错开，不要集中在某一层。这种破坏机制的框架，就是“强柱弱梁”型框架。
2.梁柱的延性设计
要使结构具有延性，就必须保证框架梁柱有足够的延性，而梁柱的延性是以其截面塑性铰的转动能力来度量的。因此框架结构抗震设计的关键是梁柱塑性铰设计。
2.1 “强剪弱弯”设计原则——控制构件的破坏形态。
适筋梁或大偏压柱，在载面破坏时可以达到较好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使内力重分布得以充分发展；而钢筋混凝土梁柱在受到较大剪力时，往往呈现脆性破坏。所以，在进行框架梁、柱设计时，应使构件的受剪承载力大于其受弯承载力，使构件发生延性较好的弯曲破坏，避免发生延性较差的剪切破坏，而且保证构件在塑性铰出现之后也不过早剪坏，这就是“强剪弱弯”的设计原则，它实际上是控制构件的破坏形态。
2.2 梁、柱剪跨比限制。
剪跨比反映了构件在截面承受的弯矩与剪力的相对大小。它是影响梁、柱极限变形能力的主要因素之一，对构件的破坏形态有很重要的影响。
以柱为例，柱的剪跨比λ=M/Vhc实验研究发现：剪跨比λ≥2（或长细比Hn/hc≥4）的柱属于长柱，只要构造合理，通常发生延性好的弯曲破坏；剪跨比1.5≤λ＜2（或3≤Hn/hc＜4）的柱为短柱，柱子将发生以剪切为主的破坏，当提高混凝土强度等级或配有足够的箍筋时，也可能发生具有一定延性的剪压破坏；而当剪跨比λ＜1.5时（或Hn/hc＜3）时为极短柱，柱的破坏形态是脆性的剪切斜拉破坏，几乎没有延性，设计中应当避免。
因此，为保证柱子发生延性破坏，抗震设计时要求柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4，若不满足，应在柱全高范围内加密箍筋。对框架梁而言，则要求其净跨Ln与截面高度hb之比不宜小于4。当梁跨度较小而梁的设计内力较大时，宜首先考虑加大梁宽，这样虽然增加了梁纵筋用量，但对提高梁的延伸性却是十分有利的。
2.3 梁、柱剪压比限制。
剪压比（V/fcbh0）即梁截面平均剪力。当构件的截面尺寸大小或混凝土强度太低时，按抗剪承载力公式计算的箍筋数量会很大，则箍筋在充分发挥作用之前，构件将过早呈现脆性斜压破坏，这时再增加箍筋用量已没有意义。因此，设计中应限制剪压比，使箍筋数量不至于太多，同时，也可有效的防止斜裂缝过早出现，减轻混凝土碎裂程度。这实质上也是对构件最小截面尺寸的要求。
2.4 柱轴压比限制及其他措施。
轴压比指柱有地震作用组合的柱轴压力设计值与柱的全截面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值，μN=N/（fc/Ac）。
试验研究表明，轴压比的大小与柱的破坏形态和变形能力是密切相关的。随着轴压比不同，柱将产生两种破坏形态：受拉钢筋首先屈服的大偏心受压破坏和破坏时受拉钢筋并不屈服的小偏心受压破坏。而且，轴压比是影响柱的延性的重要因素之一，柱的变形能力随轴比增大而急剧降低，尤其在高轴压比下，增加箍筋对改善柱变形能力的作用并不明显。所以，抗震设计中应限制柱的轴压比不能太大，其实质就是希望框架柱在地震作用下，仍能实现大偏心受压下的弯曲破坏，使柱具有延性性质。
框架柱在竖向荷载与地震作用下的轴压比宜满足下表的规定。若不满足，可加大载面尺寸或提高混凝土强度等级。
在高层建筑中，底层柱往往承受很大的轴力，很难将轴压比限制在较低水平。为此，近年来，国内外对改进柱的延性性能做了大量试验研究。试验表明，在矩形柱或圆形柱内设置矩形核心柱，不但可以提高柱的受压承载力，还可以提高柱的变形能力。在压、弯、剪作用下，当柱出现弯、剪裂缝时，在大变形情况下核心柱可以有效地减小柱的压缩，保持柱的外形和截面承载力，特别对于承受高轴压的短柱，更有利于提高变形能力，延缓倒塌。
2.5 箍筋。
震害表明，梁端、柱端震害严重，是框架梁、柱的薄弱部位。所以按照强剪弱弯原则设计的箍筋主要配置在梁端、柱端塑性铰区，称为箍筋加密区。
在塑性铰区配置足够的箍筋，可约束核心混凝土，显著提高塑性铰区混凝土的极限应变值，提高抗压强度，防止斜裂缝的开展，从而可充分发挥塑性铰的变形和耗能能力，提高梁、柱的延性；而且箍筋作为纵向钢筋的侧向支承，阻止纵筋压曲，使纵筋充分发挥抗压强度。所以规范规定，在框架梁端、柱端塑性铰区，箍筋必须加密。
此外，框架结构构件的延性与箍筋形式有关。研究表明，在其他条件相同的情况下，采用连续矩形复合螺旋箍比一般复合箍筋可提高柱的极限变形角25%，所以矩形截面柱采用连续矩形复合螺旋箍，可大大提高其延性。
2.6 纵筋配筋率。
试验表明，钢筋混凝土单筋梁的变形能力，随截面混凝土受压区相对高度x/h0的减小而增大，而x/h0随着配筋率的增大、钢筋屈服强度的提高和混凝土强度等级的降低而增大，延性性能降低。为此，规范对一、二、三级抗震等级框架梁的x/h0和ρmax作出了规定。同时，框架梁还应满足最小配筋率的要求。而为了避免地震作用下框架柱过早地进入屈服阶段，增大屈服时柱的变形能力，提高柱的延性和耗能能力，全部纵向钢筋的配筋率不应过小。
3.“强节点弱构件”设计原则
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关键词：用电系统；智能电网；需求侧管理；微网；分布式电源
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）03-0006-02
随着科技的快速发展，以及面对着日益严重的环境问题，为了应对未来的挑战，智能电网正在应用于世界范围的电力工业中，并且代表着21世纪电网的发展趋势。作为智能电网的组成部分，用电环节在建立双向互动系统、优化用户的服务质量、满足用户各种需求、进一步提高供电可靠性、改变终端用户的能源使用模式及提高用电效率这些方面有重要意义。
2003年，美国能源署（DOE）发出“GRID2003”项目，计划为下一代电网安装智能表，给客户设置“网”，实现双向通信和trans-active用户界面，把智能住宅和电器接入电网，通过需求侧管理将分布式电源规划用户加入电力市场，用户将能获得最优质量的电能。同时，也将会出现便宜实用的电能存储装置。中国国家电网也出台了相似的计划。
用电系统包括负荷控制和管理（LCM）和需求侧管理（DSM）自动抄表（AMR），都将是高级计量架构（AMI）的重要的部分。本文主要设计了智能电网智能用电技术的框架。
1 设计框架
1.1 系统结构设计
设计智能用电系统（SPUS），图1显示了SPUS 的结构和工作系统，其结构包括3部分：智能电表（S-meter）、能源管理器（E-manager）和电器控制器（A-controller）。三个组件协调工作，以实现智能用电的用户使用。
S-meter是SPUS和外界之间的能源接口和通讯门户，其工作是与电网之间进行电能交换，供电公司控制中心和用户的访问端口之间实现通信。它应当将实时电能计量、计费、双向多账单和通信管理等等基本功能整合起来。通信管理包括SPUS内部之间、SPUS 与供电公司之间及客户端与SPUS之间的通信。
E-manager是SPUS 能源中心，旨在实现管理独立电源供应，优化电力供应策略，选择电能和交互等功能。E-manager将整合如分布式发电（DG）的监测和控制、电网电能质量、故障保护、用户电能的开断和转换等具体功能。SPUS中的分布式电源（DG）由太阳能发电设备、风力发电设备、用户的能源存储和燃料发电机组等构成。
A-controller是SPUS中实施电气自动控制装置、优化电力利用策略和人机互动的电器控制平台。控制器将整合电气设备和机器的智能操作组合优化等基本功能。
1.2 功率流（潮流）和信息流
除了它们的基本功能外，SPUS的三部分还需要完成多项系统协调工作，通过图1中功率流和信息流，很清晰地显示出来。
功率流是指SPUS的电能传输，信息流是指通信系统的信息，其中包括SPUS与外部的、系统的各部分之间各种信息的交换。信息流控制功率流，而功率流的状态由信息流来反映。
接下来，我们用信息流和功率流来描述SPUS系统的工作。
功率流在电网、S-meter、E-manager，以及以E-manager为核心的装置中流动。供电公司通过电网为SPUS供应电能。根据价格、电网供电计划、电网电能质量、DG供电状态，E-manager从电网电源或DG转换到用户从而供应电能。如果选择DG，E-manager应该为用户把DG电能控制和转换到可供应电能的状态。
信息流的核心是S-meter。如图2所示，S-meter通过GPRS、电力线通信和电子通信光纤与供电公司进行信息交换。同时，S-meter通过各种方式与因特网互联，以便方便用户检查系统。此外，S-meter作为SPUS的入口，与E-manager和A-controller相连，着重于整个系统的各种信息。功率流和信息流的一体化反映在一下几个方面：
①按照价格策略和电能账单信息，SPUS 执行与供电公司的双向传输。
②根据价格战略信息，电网电能质量监测数据，电能账单信息DG的状态，SPUS选用电源。
③随着价格策略信息、用户信息和选择信息的控制命令，SPUS将命令，时间和电器持续时间结合起来。
2 系统特性
设计方案的重点是适应智能电网的关键技术，形成整体系统。
2.1 互动
互动是智能电网的一个重要特征，特别是用电端的重要表现形式和突出特征。智能电网的互动不仅体现在用户侧，而且在电力系统所有参与者中都有诠释。智能电网促进用户参与电力系统运行，鼓励用户参与电源建设、电力贸易和电源控制。在互动方面，SPUS 具有以下特点：
①接入DG。作为一个双向交易和供应选择的基础，智能电网鼓励用户独立电源的发展。在SPUS中，E-manager作为一个界面接入智能电网。高效、节能及环境友好的DG对于用电系统可靠性和促进可再生能源的发展非常重要。
②双向交易。为了实现峰值负荷转移，智能电网非常推崇双向交易。除了通过制订多种电价策略指导用户以外，设计和研究界面及双向交易也很重要的。在SPUS中，S-meter是连接电网与用户独立电力系统的界面。根据S-meter的信息，在电价低时，E-manager将给DG的储能装置充电，在高电价时，将DG的电能卖给供电公司。
2.2 保护与系统
除了互动以外，SPUS还可以保证电能的质量与可靠性。需求高峰会导致电网停电，电力故障会引起供电中断，而且，电网中的谐波和无功功率会给电网电能质量带来不利影响。在SPUS中，当检测结果显示电能质量较差或是停电时，E-manager可以开关-和转换电源DG自动供应质量高的电能。
在智能电网的环境下，用电的环节与分布式电源，电网与用户相关。其工作包含了很广的方面，有很大程度上的技术创新。
对SPUS的设计进行了系统性的设计，协调的和整合了多种技术，最终作为一个整体的电力系统。
此外，设计考虑到了实际应用的灵活性。系统的三个部分有不同的角色和优先权，可以自由组合，以匹配用户在应用过程的需求。举个例子，独立的电源的用户可以只是组装S-meter和A-controller系统，如果没有必需的自动化设备，用户可以不用A-controller系统。
3 结 语
这一智能用电系统的框架有以下意义：第一，它在智能电网中建立了供电公司与用户之间的互动界面，供电公司可以用来与用户买卖电能，检测和控制电能以及收集用户信息。第二，还建立了信息交换平台，有助于用户与用电系统之间的通信，用户通过用电系统接入电网，咨询用电及互动的相关信息，控制电力设备。第三，它设计用户的自主微网系统，为分布式发电，提供一个接口，以便用户可以自主获取能源和提高电能质量及供电可靠性。
参考文献：
[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）：1-7.
[2] 杨德昌，李勇，C Rehtanz（德），等.中国式智能电网的构成和发展规划研究[J].电网技术，2009，33（20）：13-20.
[3] 康重庆，陈启鑫，夏清.低碳电力技术的研究展望[J].电网技术，2009，33（2）：1-7.
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关键词：教育服务平台 开放互联 分层设计
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0061-02
高校信息化经过十余年的建设和发展，已基本融入学校教育教学、科学研究、日常管理和社会服务等各个方面。不断提高高等教育质量是我国高校面临的主要任务，创新技术模式支撑教育教学是高校信息化下一阶段的发展潮流。近年来，随着云计算、移动互联、物联网等信息化前沿技术的发展，建设服务模式的不断创新，我们迫切需要顺应高等教育教学的发展规律，构建面向人才培养模式创新的信息化支撑体系。该文以移动泛在的互联网络建设、基于教育云的共享资源整合、开放互动的教育支持平台构建及课程教学与管理服务的应用示范为核心，提出了基于人才培养模式创新的开放互联教育服务平台的框架设计，为教师教学的及时有效反馈、学生学习的研讨交流和资源获取、师生的课内外互动和管理者的教学评估等提供环境和手段。
1 核心框架
开放互联教育服务平台是整个信息化支撑体系的核心。以公共基础层、教学资源层、应用支撑层、应用示范层等四层架构来支撑教学与管理的创新活动，核心技术框架如图1所示。
（1）公共基础层：建立包括教学专网、无线网、移动网为一体的泛在网络；集成IDC机房环境、主机集群、存储系统为核心的信息化基础设施共享云平台。
（2）教学资源层：建立课程资源共享库、教务信息库、学生综合信息库、国内外优质教材库、国内外优秀教学资源库等基础教育资源库，并通过逻辑整合建立统一的教学资源中心库。
（3）应用支撑层：建立支持跨网络、跨平台、跨终端的开放互动教育支撑平台；提供课堂交互、协作学习工具、作业系统、试题库系统、学业跟踪评价、协作式课程内容制作、移动学习工具等共享应用软件。
（4）应用示范层：在公共基础、教学资源、应用支撑的基础上，试点建立若干智慧教室，并开展包括精品视频公开课、精品资源共享课、核心课程的试点课程示范，实施以电子学档、学生一站式服务、课程互通选课为主要内容的管理与服务示范。
（5）以四层架构和云服务管理与标准体系建设为核心，遵循云服务标准体系，以信息安全及推进机制为保障，开展以开放教学、移动教学和交互学习等为特色的教学与管理创新活动。
2 建设内容
2.1 公共基础层
2.1.1 泛在的网络环境建设
依托IPv6网络环境，实现校园有线网、无线网、移动网、物联网的泛在融合，为学生提供高速、安全、便捷的校园网络接入服务；构建专用的教学、实验应用专网，满足不同应用服务的网络带宽、服务性能和开放接入的要求，为网上课堂、虚拟实验、互动讨论和协作学习提供网络基础设施保障。
2.1.2 基础设施共享云平台建设
集成服务器、存储、SAN网络、备份软件等基础设施组成云服务，实现基础设施资源的有效共享。构建面向云架构的软件与开发平台，支撑开展教学资源云存储、教学过程云服务、基于云端的学习。
2.2 教育资源层
课程资源共享库：依照相关国内外资源建设标准，构建多媒体教学资源数据库，实现对所有课程资源的统一入库、维护、管理，提供统一的按知识点、关键词、学科大类、课程等分类查询和检索服务，基于RSS和Podcast的个性化订阅服务，资源目录服务。
教务信息库：通过同现有教务支撑数据库的数据交换，建成涵盖学生学籍、教学计划、选课、成绩、毕业论文、教学质量评价、毕业情况等信息的数据库，支撑管理与服务示范-电子学档等应用服务建设。
学生综合信息库：通过同学生信息系统的数据交换，建立涵盖科研训练、奖惩情况、资助补助等基本信息及生源跟踪分析、课程成绩分析、就业分析等分析信息的数据库，支撑管理与服务示范-电子学档、一站式服务、课程互通选课等应用。
国内外优质教材库：以学校“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材的31种教材以及学校出版社精品教材为基础，整合国内外优质教材，面向iPad、Android等移动终端，研发基于IOS、Android的数字教材App产品与工具，满足学校在线课程教学与移动课程教学的需要。
教学资源中心库：建立教学资源开放存取标准，以基础教学资源库为基础，按主题整合汇集教育资源，建成可共享的逻辑数据库，支撑一站式检索、按主题定制、主动推动等服务。
2.3 应用支撑层
课堂交互：提供多终端的课堂实时反馈教学工具，包括视频实时授课、视频教学互动、视频答疑、视频会议、电子白板、课堂点名、实时教学效果统计等。
协作学习工具：构建协作学习环境，支持以学生为中心的教学模式，主要提供的工具包括：Wiki、博客、基于SNS内容推送工具、讨论区、通知、视频点播、日历等。
作业系统：实现基于课程的在线作业、递交、批改与反馈功能，支持多种文件与媒体格式。
试题库系统：构建支持课程基础题型的通用试题库，实现的功能主要包括试题的维护和管理；按学科、知识点和课程分类检索；试题的录入；在线自测；在线组卷等。
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[关键词]软件即服务 电子政务 框架设计
[分类号]F270.7
SaaS(Software as a Service，软件即服务)是新的软件应用模式。人们普遍接受的对SaaS的一个描述是：SaaS是一种新的软件应用模式，它以软件租用、在线使用的方式提供服务，并且这种服务应该随着软件版本的更新随时更新，永远给用户最新最好的体验，并且用户无需进行任何维护和升级便可以根据自己的实际需求，订购所需的应用软件服务，按订购服务的多少和时间长短向厂商支付费用。
易观国际(Analysys International)研究发现，因金融危机、人民币升值等因素影响，中小企业外部环境发生了根本性的变化，促使许多企业通过加强管理、提升效率来寻求发展。此时，中国SaaS厂商发现了中小企业的需求，在加大市场宣传的同时非常注重用户体验，并积累众多成功案例，促使用户对SaaS认知不断提高，越来越多的用户接受SaaS产品和服务。而纵观国内电子政务中SaaS模式的应用，鲜有成功案例。这值得我们深思和发掘。
1 我国电子政务应用SaaS的必要性
1.1 规避电子政务系统建设中的重复建设风险
目前，我国电子政务重复建设现象普遍存在。政府各业务部门网络尚未互联互通，基础数据格式与软件开发缺乏标准，没有统一的数据转换接口，资源难以共享，形成了“信息孤岛”。各业务软件大多都重复采集人口和法人等基本信息，造成基层工作人员重复劳动，数据更新维护较为滞后。我国电子政务系统亟需一个统一开放的平台，整合资源，规避电子政务重复建设风险。
1.2 规避电子政务系统建设中的技术风险
要建设一个安全、可靠的电子政务系统，需要投入大量的软硬件设施和技术人才，而在政府内部，掌握全面的网络工程技术和系统集成技术的人才紧缺，建成的电子政务系统往往容易出现网络信息安全问题。通过将电子政务系统建设的任务外包给专长于信息化建设的SaaS服务提供商，既能减少人力、资金的投入，亦能享有可靠的数据安全解决方案，从而规避电子政务系统建设中的技术风险。
2 我国电子政务应用SaaS的可能性
2.1 SaaS满足电子政务标准化建设的要求
标准化是我国电子政务建设的基础性工作，是电子政务系统实现互联互通、信息共享、业务协同、安全可靠的前提。总体上说，电子政务标准主要包括7个方面的内容：电子政务总体标准、电子政务应用业务标准、电子政务应用支撑标准、网络基础设施标准、信息安全标准、电子政务管理标准和其他相关标准。SaaS提供的是标准化的管理软件产品，对于规范电子政务的业务流程、基础数据、网络设施等有着明显的作用，能推动电子政务的标准化建设。
2.2 SaaS满足电子政务信息化建设的要求
我国的电子政务经过十几年的建设，在信息化方面打下了坚实的硬件基础，取得了一定的成就，但是同时也存在一些问题。由于过去对信息化的建设一直是在分散体制下的投入，造成现有的信息系统相对的分散、异构和封闭，没有统一的体制和架构，相互之间不能互动，信息资源无法得到有效的利用和共享。要改善我国的电子政务信息化问题，可以考虑推动SaaS的应用，将电子政务的非关键业务和应用系统的建设、运行、维护以及相关服务等，委托给专业的SaaS服务提供商完成。
2.3 SaaS在电子政务中的应用符合长尾理论
长尾理论是网络时代兴起的一种新理论，其基本原理是：只要存储和流通的渠道足够大，需求不旺或销量不佳的产品所共同占据的市场份额可以和那些少数热销产品所占据的市场份额相匹敌甚至更大，即众多小市场汇聚成可与主流大市场相匹敌的市场能量。
到2005年年底，我国政府域名()注册量达到23 752个，政府网站达到11 995个，但是，其中的电子政务系统无论是信息的实用性、完整性，还是实质性的电子政务系统功能都与公众的期望有很大差距。政府部门对信息化的要求都比较高，但如果每个部门都各自组建信息系统的话，又面临着数据分散、系统孤立、投资庞大、建设重复的困境，这些政府部门，无论从规模还是在信息化需求上，跟中小企业都很相似，是SaaS模式要紧抓的长尾的一部分。
3 SaaS模式下的电子政务系统框架设计
3.1 现行电子政务系统框架
在当前的电子政务系统建设中，由于各职能部门之间都是相互独立的，而且相互之间缺乏一定的协调和统一，容易造成数据一致性、冗余性等数据问题，如图1所示：
比如湖北省的电子政务架构建设工程中，除了建有人口数据库、法人数据库、宏观经济数据库、地理信息数据库、法律法规数据库五大基础数据库外，还需要就某项领域专门设计开发主题数据库，共达43个之多，其数据的完整性、正确性很难自我判定。如人员的移动等在基础数据库中有实时反映，但在主题数据库中很难跟着发生变动，如果这些数据库不同基础数据库进行联动更新，时间一长就会变为新的信息孤岛。又如上海市的人口数据库系统建设，仅仅公安系统与实有人口库数据相匹配的业务数据库就有40多个，这还不包括其他政府管理部门业务条线数据库。而且，如此庞大的业务系统是通过十几年的建设，由不同的公司，采用不同的技术和不同的编码方式以及不同的业务规则开发而成的，因此，要想让这些不同条线、不同业务系统之间实现即时动态数据交换和数据共享，绝对不是一个简单技术问题。
3.2 SaaS模式下的电子政务系统框架
基于SaaS模式的电子政务系统与传统的电子政务框架相比，改进在于将原本电子政务协作平台中有关政务外网与专网的业务流转和数据源提交到SaaS平台上托管，而与政务内网相关的党政机关办公业务及数据则独立开来，与SaaS平台物理隔离，保证信息的安全性(见图2)。
根据服务内容的不同，SaaS模式下的电子政务框架分为以下三层。
・网络层。与现行电子政务系统中的“三网”一样。政务外网是政府对外服务的业务专网，与国际互联网通过防火墙逻辑隔离，主要用于机关访问国际互联网，政府公开信息，受理、反馈公众请求和运行安全级别不需要在政务专网运营的业务。企业和公民通过Internet接人政府部门门户网站，办理各种手续、证书、执照等，享受政府所提供的各种服务。政务专网是党政机关的非内部办公网，主要用于机关非公文、信息的传递和业务流转，公务员通过接人政务专网进行无纸化办公。政务内网是党政机关办公业务
网络，与国际互联网物理隔离，是政府的内部办公业务信息网，处理信息，完成各项业务工作的分析、处理，公文办理、流转审批和运行本单位业务等工作，是一个内部局域网，一个完整的政府办公自动化环境。
・应用层。应用层中的SaaS平台是一个面向不同接入网络的统一的政务办公自动化平台，提供开放、安全和可管理的信息共享、业务处理和协同工作的环境。政府对内SaaS主要应用为信息共享、资料管理、业务数据查询、公文处理、审批处理、电子邮件等业务处理、内部办公和协同工作；对外SaaS主要应用为信息、审批申请、投诉管理和UC(统一通信)等工作。SaaS模式下的电子政务OA(办公自动化)系统的搭建中，SaaS应用软件提供商提供SaaS服务后台技术和SaaS平台上运行的软件，而ISV(独立软件开发商)则在此技术架构上针对不同政府部门的需求对SaaS产品进行定制、修改，根据不同的业务需求新建一些特殊的模块，之后再嵌入到通用模块中，完成电子政务SaaS平台的个性化。内外SaaS的应用，不仅能降低政府的开支，而且一个流程的工作将不用在两个平台间来回切换，数据格式的兼容性将大大提高。至于运行在政务内网的原应用系统，由于涉及数据的流转，将不在SaaS系统上运行，以保证安全性。
・数据层。目前管理多用户数据的方法有以下三种：独立数据库、共享数据库共享架构、共享数据库独立架构。采用独立数据库，增强数据隔离的同时，每个用户形成一个个信息孤岛，不利于用户信息的共享，与各电子政务系统资源整合的初衷相悖，故不采用。本框架根据数据库的特性，结合共享数据库共享架构和共享数据库独立架构的优点，综合运用到电子政务SaaS平台的数据层设计中。
共享架构数据库：此类数据库采用共享架构，存放的主要是各政务部门的静态数据。这些静态数据指对电子政务系统的运行中不经常变化，供各个业务系统查询、处理的数据，如政策、法规、元数据、资料库、各种多媒体数据等。虽然这些信息是由不同的政府部门产生的，但是都可以用字段统一、格式统一的表格在数据库中反映，这样，只需在表示同一类信息的表中增加代表不同政府部门的ID，使不同的政府部门共享一个数据库实例和表集。这些数据的隔离要求不高，对其采用共享架构处理能有效降低硬件和备份成本。
独立架构数据库：各个政府部门由于业务不同，产生的数据、信息的类别也会有不同，不能在数据格式上做到统一。在这些数据、信息中，有一部分是仅在部门内流转而不需要与其他部门共享的，比如社会保障局处理的数据同保险信息、工资信息、银行信息、企业信息等相关，而广电局处理的数据是同市民居住信息、媒体信息、节目信息等相关，两个部门的处理数据在数据表中的反映的字段没有交集。这时候，就可以采用独立架构的数据管理方法，为每―个部门用户分配各自的表集，提高部门间数据隔离的程度，而且各部门用户能在自己的表集范围内轻松地扩展数据模型而不会影响其他部门用户。
共享支持的数据库：面向电子政务与面向企业的SaaS应用的一个显著区别，就是在数据访问方面，后者考虑的只是数据隔离问题，而前者则更要考虑数据共享问题。每个租用SaaS平台的企业租户被设计成不能访问其他租户的数据，而面向电子政务的SaaS平台必须考虑不同的政府部门如何共享数据的问题。因此，这种旨在使政府部门数据共享的数据库便成为SaaS平台面向电子政务的特殊产物。原电子政务系统中的四大基础数据库和其他在不同政府部门间流转的数据组成这种共享支持的数据源，为各政府部门提供基础的、共享的数据资源。
4 案例分析一首都之窗saas模式搜索服务
4.1 背景介绍
首都之窗是北京市国家机关在互联网上统一建立的网站群，包括北京市政务门户网站(即首都之窗门户网站)和各分站。近年来，随着首都之窗的网站数量、网页数量和浏览网上信息量的迅速增多，网站信息资源逐渐较为分散，没有统一的查询入口，工作人员查找信息非常困难，导致工作效率低下，也不能充分利用现有丰富的信息资源，因此首都之窗需要建立多站点的网站群搜索技术，将海量的数据存放到一个共享的平台，促进资源共享，提高工作效率。
4.2 实施目标
首都之窗的站点群检索系统的目标是采用SaaS模式下的电子政务系统框架，实现对业务平台的统一接入和海量信息资源的高效采集和组织管理，并以搜索引擎的模式提供信息资源的共享服务。整个系统采用SaaS模式，即将所有的应用服务器软件、数据库服务器软件及数据均部署在系统的中心服务器上，各子网站在本地不再需要建立庞大的系统，仅需要通过In―ternet登录到中心服务器使用同一套系统，采用共享支持的数据库，并且数据通过权限的设定相互隔离，使每个子网站感觉到是在各自使用一套独立的系统。
篇8
关键词：MVC设计模式；B/S架构；Struts 2.0; Xml文档解析；J2EE
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)10-2308-02
Key Technology Research of Web Framework Based on MVC Pattern
LI Jun-jun, FU Hong, ZHANG Li, JIANG Zu-xin
(College of Information Science and Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China)
Abstract: There is a growing emphasis on B / S network applications, MVC Pattern is widely used in Web application development. People design many Web Frameworks which are based on MVC Pattern in order to save software development time. By studying the achievement of MVC mechanism in Struts 2.0, summarizes a series of key technologies needed when design Web Framework based on MVC Pattern.
Key words: MVC design pattern; B/S architecture; Struts 2.0; Xml document parsing; J2EE
模型-视图-控制器(MVC，Model-View-Controller)最早是smalltalk语言研究团提出的，应用于用户交互应用程序中。随着基于B/S架构的网络应用的高速发展，MVC设计模式在Web开发中找到了用武之地，MVC开发模式可以实现分离数据和数据表现，让开发人员开发一个可伸缩性强，便于扩展的控制器，来维护整个流程。
面向对象技术的出现和应用大大提高了软件的重用性和软件的质量。Java语言作为一种面向对象语言，为Web开发提供了强有力的支持，Sun公司提出的J2EE可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。Struts 2.0框架就是基于J2EE和MVC设计模式开发的一个优秀Web开发框架。
1 MVC模式的设计思想
MVC的设计思想就是：开发人员将一个系统的输入，输出，流程处理编程方式转换为模型层，视图层，控制层三层编程方式，从而使整个系统责任明确，接口清晰，加快设计开发过程。一般Web框架如图1所示。
2 Web框架设计流程
Web框架设计流程图如图2所示。
本文采用目前广为应用的J2EE技术作为开发框架的主要技术。开发的基本思路是：
View采用Jsp和JavaScript技术，Controller层采用Servlet和Xml技术，Model层采用Java和JavaBean技术。
3 WEB各层设计关键点
每一个框架都是考虑了最通用的情况，并不一定适用于所有的项目。这要求开发人员对框架有深刻的理解，优秀的开发人员需要跳出具体的框架，站在更高的层次上把握框架，从设计理念出发去具体对待框架，在当前框架不能满足项目需求的时候，能够修改框架以便适合自己的项目需求。本文通过一个Web框架的设计来具体分析相关技术。其结构如图3所示。
3.1视图层设计
在视图层采用JSP技术，因为JSP可以使用JavaScript，JavaBean和自定义标签等，这些技术组合在一起，可以获得灵活的数据组合方式。
1) 为了方便管理，可以在所有的JSP页面的顶部添加一个页面名称。
2) 为防止代码混乱，可以在框架所有的JSP页面中统一设置一种编码方式，即可以在JSP页面的顶部添加如下代码：
3) 通过在 Web.xml中定义Servlet的请求方式，可以将所有JSP页面的请求都转入Servlet进行处理，这样很容易通过request，response实现JSP和Servlet之间的数据转化。为防止要获取的数据量比较大带来的负面影响，可以在Servlet中将所有传递到JSP页面中的数据存储在一个Map中，这样页面只需从request中取出Map，剩下的数据就可以从Map中获取，加快页面的处理速度。
4) 为了统一整个应用的风格，对于窗口的打开方法，可以在系统中将其抽取出来，定义一个公用方法。一般而言，会对要打开的URL，窗口名称，窗口宽度和高度进行设定，而其他属性保持不变。如下面方法定义：
functionopenWindow(name, url, width, height){
var screenWidth = screen.width;
var screenHeight = screen.height;
var w;
w = window.open(url, name , "width="+width+",height="+height+"，
menubar= no,resizable=yes,toobar=no,directories=no, location=no,
scrollbars=yes,status=yes,copyhistory=0");
w.moveTo((screenWidth-width)/2,( screenHeight-height)/2);
w.focus();
}
代码说明：
传入的参数分别表示：窗口名称，要打开的URL，窗口宽度和高度。
w.moveTo()的意思是：打开的窗口显示在屏幕中心。
w.focus()函数的意思是：使焦点在打开的窗口上。
3.2 控制层设计
控制层主要用来转发从视图层传来的数据和请求到相应的模型层，因此实现它的最好方法是使用Servlet。
一般在Servlet的低版本中，在Servlet中要同时实现解析配置文件，对页面传来的值进行转化，调用相应的函数，以及返回结果处理后的页面等。这样使得控制器设计显得很臃肿，也不利于代码的维护。随着java版本的不断提高，在Servlet 2.3规范中引入了Servlet过滤器，这种机制提供了在转入Servlet之前进行预处理的功能。
Servlet过滤器其实是面向方面编程思想的一种实现方式。在实际应用中也可以利用Java提供的动态技术来实现简单的AOP，并利用配置文件实现动态“插拔”。
在控制器的设计中，返回页面的映射方式，表单提交方式和多动作处理方式十分重要，这三方面良好的设计可以很好改善框架的功能。
返回页面的映射设计可以采用Xml技术方便的进行映射配置，只需在配置文件中指定一个forward元素，而且在映射关系改变的时候，只需修改配置文件就可以了。页面之间元素的传递也很重要，一般可以使用HashMap来实现，但是我们要把页面表单直接放入HashMap中会降低页面值获取与控制器之间的耦合性。可以通过将表单元素值封装成一个VO(值对象)，将VO放入HashMap中，使用时从HashMap中取出，而VO与Action关系可以通过Xml文件惊醒配置。而多动作的处理方式也通过Xml文件来实现.
3.3 模型层设计
模型对象对应了商业规则和商业数据，即分为业务处理对象和业务实体对象。业务处理对象封装了具体的处理逻辑，调用业务逻辑模型，并且把响应提交到合适的视图组件以产生响应。业务实体对象可以通过定义属性描述客户端表单数据。所有业务实体对象都EntityBase派生子类对象，业务处理对象可以直接对它进行读写，而不再需要和request、response对象进行数据交互。通过业务实体对象实现了对视图和模型之间交互的支持。实现把"做什么"（业务处理）和"如何做"（业务实体）分离。这样可以实现业务逻辑的重用。MVC没有现成的设计方法来指导Model的设计。但是良好的Model层设计可以提高整个框架的可扩展性，也有利于模型的重构和可重用性。
我们可以设计一个接口，让所有的模型层对象都实现这个接口，以统一的方式进入模型层的处理，实现业务规则的调用，完成用户的请求。对于视图层传入的数据，可使用在控制层中转化的得到的VO；对于业务逻辑可以放在DAO中处理。
4 结束语
基于MVC模型的Web框架，只要合理设计三层之间的关系，可以有效提高系统的可重用性，可以有效提高系统设计效率，缩短开发周期。
随着新技术的不断发展，为基于MVC模式的Web框架设计提供了更强的技术支持，其功能将日益完善。
参考文献：
[1] Camma E.Design Patterns:Elements of Reusable Object-Oriented Software[M].Addison Wesley,1994:5-20.
[2] Husted T.Struts In Action[M].Manning Publication Co.,2003.
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一.云计算与SOA简介
云计算是把可以配置的共享计算资源通过点对点的网络资源提供给广大的客户进行使用。它的一大特点就是客户可以不用与服务的提供方进行互动。那么在实际的使用过程中，云计算会将网络中的信息技术转换成服务来使用，运用这些技术可以改变现在的信息服务模式。学术界认为，云计算是一个模式，它可以随时随地在网络配置的过程中获得重要的资源，资源还可以供应其他方面的需要。事实有力的证明，这种新型模式对于企业中的计算资源的继续完善和统一是非常有利的，也会对企业IT应用的推出有着促进作用，具有明显的优势。云计算有下面的一些特点：第一，提供资源共享服务的一方可以存取、处理有效的资源，其中大部分的材料都集中在资源市场中，然后通过多种出租方式提供给使用人员。根据每个使用人员的各自特点，让不一样的物理资源和虚拟资源完成动态的重组和整合。第二，动态的延伸可以迅速和便利的提将各自的功能最大限度的发挥，而且也会快速的释放相应的资源完成任务。第三，相当高的可靠性也支撑着云计算可以大规模进行体系设立，因为它使用了数据中计算节点转换的措施，用来保障服务的可靠水平。第四，通用云计算对特定的应用程序的使用，每一个云服务会同时支持不一样的程序运行。第五，云计算将应用程序系统和网络资源做到了完善的整合，使这些资源能够作为完整的服务提供给需要的客户，这些客户在任何的时间还有地点都可以通过网络获得需要的资源，而所有的一切都不用和服务方保持互动。第六，低成本是云计算的一个非常大的优势。第二，云计算在网络环境的服务类型(1)基础设施层。是云计算服务人员推出的虚拟可用资源，用户可以不需要购买服务器等基础设施，只要在使用网络的相关出租系统中就可以建立自身的信息体系。(2)平台层，是云计算的服务方提供的应用服务系统，客户可以获取服务信息。（3）软件层，是软件的信息提供者将应用软件放在了云端的相关服务器里，用户可以随时根据需要使用网络对各个厂商制造的应用软件进行体验，服务的一方为用户提供软件的相关维护工作和升级的技术保障，同时收取相关的服务费用。SOA是一种组件模式，它是将应用程序里不一样的板块按照使用的相关服务措施进行定义的。SOA运用规范是指在保障服务平台与编程，让结构把不同的服务体系用统一的办法进行互动而进行的独立的活动。对照传统的体系结构，在SOA结构中的体系有着下面的特点：第一，业务是中心，SOA重视风险和标准。SOA的中心观点是对企业的应用提供最大限度的技术保障，我们可以按照不同的需求进行适当的变化。SOA运用标准化的机制，就是将这些服务器部署在公共的数据库中，让广大的使用者使用和下载。这样会确保使用者和提供者进行必要的交流，这样的状态是完成企业系统中功能的全部体现。在面对云计算的体系的角度来看，服务的一些操作流程和服务的注意事项会全部在云端通过云计算模式进行。服务的使用者其实并不关心也不需要完全知道所有服务的具体运行流程，他们只要关心客户需要什么样的服务就可以了。
二.基于云计算与SOA的企业信息体系
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数字信息化已经成为城市燃气管道设计、建设和运营管理过程的重要组成部分[1].将城市燃气管网在勘察设计、施工建设及运营管理实现综合利用的4S技术,即全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、监测控制与数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)、遥感(RemoteSensing,RS)、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)统称为数字化管理[2-5].城市燃气输配系统包括门站、储配站、CNG加气站、LNG接收站、用户及燃气管网等.为了实现燃气输配系统安全、合理、有序及全面的管理[6],需要相关的数据模型[7-11]集中管理.地理空间平台及基础数据库的建立将为决策者提供具有较大保障且信任度高的数据和信息资料,最终实现完整性管理的优化.我国城市燃气管网具有埋地多年数据不真实、不全面的隐蔽性;环状管网、枝状管网相结合,高压管道、中压管网及低压管网交错的系统性;压力波动、用气调峰、事故工况、供气不稳定等动态特性.同时,还具有交错复杂、点多、线长、面广,用户多、素质参差不齐,城市环境多元化,施工作业面大,道路、车辆多等特殊性.我国城市燃气管网数字化建设存在问题,如设计思路不清晰、功能实现不完整、设计内容不全面、安全措施[8]不到位等[9],需要优化管道勘察设计线路,科学有效组织实施管道施工,实现高效率、安全可靠地运营管理[10].
1 系统功能分析
城市燃气管网数字化系统是结合管道设计、施工、运营过程中的资料信息,集网络化、数字化、真实三维可视化为一体的综合管理系统,基于网络技术、GIS技术及数据库技术,具备功能[12]:(1)实现对各种信息的综合管理,包括基础地理信息、施工管理信息、管线数据信息、设计资料信息和其他专题信息等.(2)基于空间地理信息实现计算机辅助设计和决策功能.(3)基于管道建设工作流程实现数据采集、管理、和监控功能,辅助管道施工管理[13].(4)对于气站、管网资料,有基于WebGIS的信息、查询、编辑、增删、上报及报警等功能.(5)基于管道运行涉及的,如运行优化分析软件等各种专业软件和实时监控系统实现管道运营管理功能.(6)基于海量栅格/矢量数据的三维实时交互漫游可视化辅助分析决策功能,同时对事故地点、性质、规模提供抢修行车路线图、抢修方案等[14].
2 系统方案设计
2.1 软件选型
(1)数据库软件.推荐选用Oracle 10G作为数据库管理软件.它具有灵活的Client/Server结构、丰富的开发工具、可靠的机制及Internet/Intranet功能等特点[15-16].(2)项目管理软件.分析项目管理软件和石油行业的特点,推荐选用P3项目管理软件.它是以计划协同跟踪控制积累为主线,专门为企业级工程项目构建的管理软件,同时具有高度的灵活性和开放性,运用IT技术,并涵盖现代项目管理的知识体系[17].(3)GIS软件.基于B/S结构体系的WebGIS应用技术将其信息和资源在地图上以多种可视化的方式展现出来,实现信息的存储、处理、分析和对外.最具典型代表的是ESRI公司的ArcIMS和MapIn-fo公司的MapXtreme.基于C/S结构的应用系统要求具有较强的显示、查询和分析地理空间数据,如ES-RI的ArcGIS(ArcInfo,ArcView,ArcExplore,ArcGlobe等)及MapInfo的MapInfo,MapX[18-19].分析ESRI公司和MapInfo公司的2种主流GIS产品,结合城市燃气管道数字化管理系统的体系要求,推荐使用以ESRI作为图形数据管理平台.
2.2 总体方案架构
城市燃气管道数字化管理系统应该包括管道勘察设计系统、管道建设项目管理系统及管道运营管理系统等,各系统再细分成各子系统[9-10](见表1).城市燃气管道数字化管理系统的总体方案架构见图1[20],各单位负责的管道数字化流程见图2.
2.3 软件体系结构
根据城市燃气管道工程特点和系统需求,建议数字化管理系统体系结构采用由C/S结构和B/S结构相结合的组合体系.由C/S模式应用系统实现数据的采集、矢量化、编辑维护以及空间数据的高级分析,由B/S模式应用系统实现资源的共享和基于Inter-net的信息.考虑系统的灵活性、扩展性等因素以及ESRI的GIS平台软件结构模型,城市燃气管道数字化管理系统采用分层模型结构,分层设计及每层所包括的内容见图3,包括表现层、应用逻辑层及数据服务层[21].
2.4 各子系统方案
2.4.1 管道勘察设计系统
将测量、地质、工艺、阴极保护、通信等各工艺环节的成果资料,以DWG、DXF、TXT等格式添加到数据库中,为施工建设阶段提供相关资料.勘察设计管理系统[22]主要包括空间信息管理、环境信息管理和勘察设计管理等子系统,系统各环节的工作流程见图4.(1)空间信息管理子系统.建立管道工程的属性信息,如识别城市的区域、房屋建筑、公共场所、街道、河流和重要交通地段信息等对象;获取数字地图或矢量化的数字图形,需要借助于卫星遥感、数字摄影、城市规划等技术;将信息转化为系统可以接受的格式和比例尺. (2)环境信息管理子系统.参照国家相关标准建立沿线街道信息,与地图数据相关联,获取电子地图和空间信息进行地图的矢量化;结合管道沿线的用户、路道信息、公共交通、下水道路段、城市其他基础设施、境界、街道名、其他国防光纤等,建立相关地理信息库.(3)勘察设计管理子系统.实现勘察设计中的文件(图纸、文本等电子资料)管理、设计参数(管道类别、级别、公称直径、壁厚、材质、型号、设备等)管理、站场工艺,以及设计资料的统计、分析、查询.
2.4.2 管道建设项目管理系统
管道建设项目管理系统[23]主要是将采办时的相关技术参数、施工计划、进度、费用、质量要求、HSE、埋深、竣工等数据信息添加到数据库中,形成管道模型管理、工程采办管理及施工管理子系统,更好地为管道运营管理提供可靠资料,管道建设项目管理系统各环节的工作流程见图5. (1)管道模型管理子系统.实现管网、管线、管段、桩位、阀门、特征点、调压器及站场设施的空间信息管理,建立管道沿线的地形、地貌、建筑物等三维景观及搭建数字管道三维仿真系统平台.(2)工程采办管理子系统.统计管道工程中各种产品的价格,登记产品供应商、运输分包商、保险公司、清关商的资料,根据设计信息和设计参数估算物料的总量和价格,生成采办清单后,建立采办中产生的合同、定单及物料存取的信息库,包括物料及设备的型号、各项参数、编号、数量、产地、负责人等信息.(3)施工管理子系统.实现对施工进度、单位或人员、HSE、资源、竣工资料等信息的管理,完成施工前期资料的查询,建立完善的施工管理数据库,需要录入施工进展数据以及分阶段统计分析各项数据.
2.4.3 管道运营管理系统
管道设施管理、管道风险管理及管网管理构成城市燃气管网管道运营管理系统各子系统,还包括所有竣工信息的综合系统,系统各环节工作流程见图6[24].(1)管道设施管理子系统.对管道设施的防腐、维护、检修计划和作业进行管理,完成对QHSE文档的分类、维护、调峰量、索引和查询,接收SCADA系统提供的管道监测和运行数据,提供应急预案与指挥调度,用气量、阀门、调压控制,验收通气,巡线监督等.(2)管道风险管理子系统.它包括管道安全评估、环境评估和事故伤亡评估.(3)管网管理子系统.它包括管网数据的录入、编辑、输出,水力参数、工况模拟分析、管道数值仿真及力学分析等.
3 系统安全策略
城市燃气管道数字化管理系统具有系统接口多、潜在的安全风险高等特点,需要在GIS、数据库、网络等技术基础之上建立完善的安全策略[25,26].
3.1 物理安全
保护主机设备、网络设备、通讯线路、存储设备等硬件免受人为破坏;对于运行关键任务的应用服务器、数据库服务器,采用双机热备份进行系统的冗余;对于关键数据存储采用RAID5的磁盘阵列系统,以实现数据的容错;对于关键服务器、存储设备和网络设备配备UPS系统,以提供持续的电源保障,机房应安装防雷系统.
3.2 网络安全
加强用户口令的识别与验证以及用户账号的缺省限制检查.在项目总部及各项目分部局域网与广域网的连接中,根据不同的应用采用不同的接入方式.对于WWW/SMTP及MAIL服务和连接,设置硬件防火墙系统接入Internet;对于提供给各个项目分部和基层站等外部用户的有关空间数据和敏感业务数据等保密信息的远程访问,通过VPN的隧道技术实现.
3.3 系统安全
设置功能强大的网络版防病毒系统,实时查杀病毒,并能自动更新升级和集中管理维护.
3.4 应用安全
各个应用系统均要建立访问控制和身份认证与授权机制,并在关键系统中建立智能型日志,以保证对各个应用系统和数据的合法访问.
