摘要：针对常规的电力工程建设项目管理系统内部数据的增加与数据的处理呈现了负相关的变化趋势，导致管理系统的运行内存消耗较大，抗压能力较弱，适应性较低的问题，设计基于B/S架构的电力工程建设项目管理系统。使用高速串口IP作为通信模块的核心，定义用户端接口信号，实现数据的高速传输。基于B/S架构，设计管理系统多层结构，将各项业务分层封装。设计管理数据分布式处理模式，将其搭载到系统架构上实现项目管理。测试结果表明所提项目管理系统的运行内存消耗在20%以下，能够有效增强抗压能力，确保运行稳定，提高抗压能力。
关键词：B/S架构;电力工程建设;项目管理系统;高速串口;
作者简介：陈嘉敏（1990-）,男，本科,工程师，研究方向：电力主网建设。;
Abstract：In view of the negative correlation between the increase of internal data and the data processing in the conventional power engineering construction project management system, which leads to the problems of large memory consumption, weak pressure resistance and low adaptability of the management system, this paper designs the power engineering construction project management system based on B/S architecture. The high-speed serial port IP is used as the core of the communication module, and the user interface signal is defined to realize the high-speed data transmission. Based on the B/S architecture, the multi-layer structure of the management system is designed to encapsulate each business layer, it designs management data distributed processing mode, carries it to the system architecture to achieve project management. The test results show that the running memory consumption of the proposed project management system is less than 20%, which can effectively enhance the compression ability, ensure the stable operation and improve the compression ability.
Keyword：B/S architecture; electric power engineering construction; project management system; high speed serial port;
1 引言
在各行各业中，项目管理是提高企业和机构工作效率的关键，对于电力工程建设项目而言，信息化管理的出现，能够产生许多实际应用的价值参考信息为电力工程奠定基础，并在一定程度上，帮助管理人员作出精准决策[1,2,3]。目前，大量学者和专家对电力工程建设项目管理的研究历经了长时间的发展，伴随着电力工程建设项目投资的加大，越来越需要有效的管理系统来管理繁杂的建设项目[4]。由于目前电力工程项目管理难度系数高、涉及的内容复杂，管理成本与效率的变化均会给工程建设期间的成本带来直接影响。
为了满足项目的有效管理和成本的控制，一些企业和机构积极引入项目管理系统，辅助电力工程建设，加快电力市场化进程，极大地推动着电力企业基建，一些相对成熟的管理系统被应用到实际项目中[5,6,7]。文献[8]提出了基于工作流技术架构的电力物资管理系统，采用数据库和工作流技术，构建电力物资管理系统模型，结合控制信息流，对任务级监测程序进行设计，实现电力物资管理。该系统的管理效率较高，但存在运行内存消耗较大的问题。文献[9]提出了基于移动Agent的电力调度管理系统，设计电力调度管理系统总体框架，采用移动Agent，设计系统各功能模块以及软件程序，实现电力调度管理。该系统提高了电网调度的灵活性，降低了系统运行能耗，但系统抗压能力较弱，使得自适应性降低。为此，提出基于B/S架构的电力工程建设项目管理系统研究，解决以往项目管理系统中存在的问题。
2 管理系统硬件结构
考虑到以往管理系统存在的问题，在硬件设计部分，设计系统通信模块，在通信模块中使用高速串口IP模块承担数据转换任务，高速串口IP的数据传输基于8B10B编码，具体的结构如图1所示。
图1 高速串口IP核结构图
图1中的通道逻辑模块负责处理数据的编解码过程，其数据传输类型为帧模式，需要注意的是，当传输数据时，上一个数据具有无效最高字节[10]。就数据传输而言，用户端接口信号具体意义如表1所示。
表1 高速串口IP用户端接口信号
通信模块中包含通信输入子模块和通信输出子模块，在通信过程中，输入模块的状态不断变化，分别是请求传输、传输通道建立成功、正在传输以及数据传输完成。通信输出模块负责将数据从缓存模块中读出，将其封装为高速串口数据帧格式，以便在后续操作中提高数据处理速度[11,12,13]。至此，完成了系统的硬件部分设计，在硬件支持下，进行了系统软件设计。
3 管理系统软件
3.1 系统结构
系统结构设计以B/S架构为主，将核心程序算法和数据存储在服务器端，用户通过浏览器直接浏览和操控系统内各项业务，具体的结构如图2所示。
图2 系统应用程序结构示意图
图2中，将系统部署在应用服务器上，针对电力工程建筑项目内不同角色和不同管理机构分布情况，在系统中设置多个信息门户。通过项目门户，将多个信息门户结合在一起协同工作。考虑到电力工程建设项目业务需求的不同，设置系统结构中的业务组件，重点是成本管理、计划管理、文件管理、采购管理、质量安全管理和综合管理，为管理者提供信息采集与决策分析；针对获取的大量数据，使用数据仓库，将数据集中存储在数据仓库中，便于管理和观察[14]。
基于B/S架构的系统架构具有多层封装结构，为每个层次赋予不同的功能，面向各个层次，规范系统的管理流程，并将实际管理情况及时、准确反映给用户。
3.2 管理数据分布式处理模式设计
考虑到系统数据吞吐量比较大，在系统架构上搭载管理数据并行结构处理模式，设计一种并行滤波器结构，假设管理数据传输信号表示为：
式中，xb(n)表示第b位x(n)信号序列，xz(n)表示信号序列最高位，b表示去除符号位后信号序列的数据位宽[15]。根据A倍抽取公式(1)倍数，获取坐标Z变换的系统函数表示为：
由上述三个公式联立得到：
式中，n表示信号长度，Hi(x)表示输入量转换值，Yi(x)表示输出量转换值，Zi(x)表示碰撞反应转换值，u表示阶数，i和j分别表示信号序列位置。经过上述转换过程，可使系统运行速度、面积和功耗达到一定的平衡，减小不必要的关键路径长度，提高了管理效率。至此，基于B/S结构的电力工程建设项目管理系统设计完成。
4 系统性能测试
4.1 平台设计与准备
针对电力工程建设项目管理系统的测试，使用ASIP Designer工具套件作为系统的测试工具，本软件可以对快速指令模拟器进行自动生成，为系统提供抽象的层次代码和准确的指令，为测试提供多方位的代码解析功能，在本地服务器上流畅运行。测试程序的生成以及相关测试流程如图3所示。
图3 系统测试设计流程
将ASIP Designer工具套件作为测试平台，在测试平台上，创建虚拟用户，利用这些虚拟用户模拟真实用户的使用动作，将业务流程转换成测试蓝本，结合实时监测器，实时观测系统的运转情况，并将运行的性能数据和相关环境的实时消耗展示在用户面前，根据试验结果分析系统实际性能。采用文献[8]和文献[9]两种常规的项目管理系统作为对比系统，设计两组对比测试，分别为系统运行内存消耗和压力测试。在测试完成后，结合两组测试结果，对比分析所提项目管理系统的自适应能力。
4.2 系统运行内存消耗测试结果及分析
电力工程建设项目管理中往往涉及很多任务，在系统运行中多为多线程执行模式，在这种模式下需要消耗过多的内存，因此在测试中，设计相同的线程任务，监测管理系统在处理多线程任务过程中内存消耗情况，具体的测试结果如图4所示。
根据图4可以看出，文献[8]和文献[9]两种常规的项目管理系统在测试中，随着线程数的增加，内存消耗存在不同程度地变化。其中，文献[8]常规项目管理系统最为明显，最高达到了83%，最低为17%，在有效的测试范围内，运行前后存在内存消耗为0的情况，内存消耗大，并且极不稳定，反映到系统运行上，说明系统运行存在异常情况。而所提的电力工程建设项目管理系统测试结果显示，内存消耗连续稳定，变化起伏不大，始终在20%以下，与前两组测试结果相比，该系统内存消耗小，运行稳定。
4.3 系统压力测试结果及分析
表2 不同项目管理系统压力测试结果
根据系统的应用情况，选择三种系统共有的功能模块作为测试目标，采用连续和瞬间加压两种方法，测试系统压力，在不同压力下进行计算，各个系统的平均响应时间，同时设定相同的期望值，将计算结果与期望值作对比，分析管理系统的抗压能力。在持续加压测试条件下，在一定的间隔时间内加入新用户，以测试系统特定业务能够承载的最大用户数量；瞬间压力就是一次一次加入企业，估算同时的用户数量。具体测试结果如表2所示。
图4 不同项目管理系统内存消耗测试结果
观察表2中数据分布情况，从整体上可以看出，各个系统平均响应时间的变化，与在线用户数的增加和并发用户数的增加相关。对比分析各个系统测试结果可知，文献[8]和文献[9]两种常规的管理系统在持续加压和瞬时加压的情况下，平均响应时间的实际值与期望值相差逐渐加大。三种管理系统中，只有所提项目管理系统平均响应时间在期望值以内，符合实际应用需求。结合内存消耗测试可知，所提管理系统抗压能力强，运行稳定，在线程数增加或并发用户数增加的情况下依然能够保持稳定，其自适应性良好，优于常规的管理系统。
5 结束语
本文设计了基于B/S架构的电力工程建设项目管理系统，并从硬件和软件两部分进行了详细的设计和分析。使用高速串口IP作为通信模块的核心，定义用户端接口信号，实现数据的高速传输。采用B/S架构，设计管理系统多层结构和管理数据分布式处理模式，实现项目管理。在系统设计完成后，设计多个测试项目，在测试结果的支持下，所提管理系统的实际应用性能得到了验证，其实验结果中内存损耗在20%以下，在压力测试中平均响应时间符合期望值要求，为电力工程建设项目管理提供了技术支撑。但是，本文管理系统在设计过程中依然存在些许不足，为此，在后续研究和设计中，应不断完善系统自身的各项功能，优化项目管理流程，加大对项目的管理力度，实现多平台的统一，为电力工程建设贡献更多的支持，满足电力企业对电力工程建设项目管理的需要。
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