監控管理論文范文第1篇
摘 要：高溫輥道窯因節能、占地面積小、生產效率高，特別適合燒制建筑陶瓷產品。陶瓷輥棒是輥道窯起承載和傳輸作用的關鍵部件，輥棒能否正常旋轉帶動產品運行，并完成產品的正常燒結，直接影響輥道窯的正常使用以及生產效率，所以實時監測輥棒是否正常旋轉成為保證窯爐正常使用的關鍵因素之一。本文從輥棒使用廠家的生產難題為落腳點，開發出了視覺攝像頭與傳感器結合方式，依靠人工智能圖像識別的軟件算法及傳感器監測方法，對每根輥棒進行運行監測，可以實現點對點精準無時間間隙的智能監測、遠程監測及報警、實現響應的功能，與此同時，可對輥棒使用壽命預測和及時更換輥棒提醒、輥棒使用損耗量的計算、輥棒選型的驗證等，實現輥棒管理的數字化和智能化，減少人力管理成本。
關鍵詞：斷棒;攝像頭;傳感器;壽命管理
1 前 言
陶瓷輥棒是輥道窯起承載和傳輸作用的關鍵部件，使陶瓷產品自窯頭向窯尾行進過程中完成產品的預熱、煅燒和冷卻過程。作為承載和傳輸作用的關鍵部件，輥棒是否正常旋轉帶動產品運行，并完成產品的正常燒結，直接影響輥道窯的正常使用以及生產效率，所以實時監測輥棒是否正常旋轉成為保證窯爐正常使用的關鍵因素之一[1]。
但是，在實際生產過程中，監測輥棒是否正常轉動較為困難，原因主要有兩點：一、為了提高產量，增加輥道窯爐爐長或寬度可以使更多的產品進入窯爐燒結，還會讓整個窯爐的溫度變化更加平順，提高燒結產品的品質。但是現在較長的窯爐需要更多的輥棒，100 m長輥道窯需要輥棒多達約1000多根，人工監測這么多輥棒費時費力;二是每條窯爐的輥棒轉速不完全一樣（有快有慢），這也為觀察輥棒旋轉狀態增加了難度。在窯爐燒結產品的過程中，一旦輥棒發生斷裂，而此時設備和人員沒有及時監測出輥棒異常，則容易出現產品卡在窯爐內，影響燒結效率和品質，甚至還會出現輥棒大面積斷裂，最終導致窯爐堵塞和大面積的輥棒受損，產生較大的經濟損失。
為了保證輥道窯的良好運行狀態，窯爐工程師及管理者們想了許多辦法進行解決[2]，如工人巡視和鋼絲繩觸發報警[3]等，但往往達不到預期效果，出現漏報、錯報等現象而帶來較大生產質量的損失。
2 斷棒監測的現有技術
2.1 拉鋼絲繩
拉鋼絲繩的方法，如圖1所示，在輥棒上方設置相互靠近的鋼絲繩，當輥棒斷裂翹起時觸發報警，但是如果輥棒斷裂但又沒有翹起，則無法實現報警。該裝置雖然簡單，但無法定位斷裂輥棒的具體位置，還需要窯爐負責人員仔細查看，該方案容易誤報漏報，監測效率低。
2.2 巡視法
巡視法，如圖2所示，一般由窯爐負責或相關人員在輥道窯兩邊進行巡視，由于燒成車間溫度較高，巡視人員一般騎自行車進行巡邏，這樣易造成視覺疲勞，出現漏報的現象;而行走方式進行巡邏，勞動強度較大，且對于巡邏的頻率難以科學的預測，全憑相關人員的責任心或公司的規定，該方法是最傳統的，在少部分陶瓷企業仍然采納。
3 斷棒監測的智能技術
陶瓷行業的輥棒斷裂智能監測一直以來都是客戶管控難點和痛點，目前行業內此類智能監測方法尚屬空白領域，市場前景將會很大，具備非常大的潛力。我司合作開發出兩種智能監測技術，視覺攝像頭監測技術和傳感器監測技術。
3.1 視覺攝像頭技術
采用攝像頭機器視覺的智能監測方式進行輥棒轉動監測。
該方案主要由信息采集系統，視覺處理系統和后臺管理系統三個部分組成。
其中，信息采集系統：主要包括視覺攝像頭硬件及交換機，攝像頭組負責采集工件現場圖片，經由交換機傳給視覺處理系統。
數據處理系統：采用集中服務器作為主控制器，接收交換機傳來的每個攝像頭的工件圖片，監測工件是否出現壞掉情況，通過根據攝像頭標定，定位到具體工件編號。
后臺管理系統：后臺管理系統主要作為數據存儲，轉發系統，客戶通過該系統能夠快速查看工件是否有損壞情況。
系統整體框圖架構如圖3所示。
該技術具體實施方法為：
（1） 在輥道高溫窯爐段待監測的瓷棒位置前方，根據待監測范圍，布置攝像頭，使攝像頭可以覆蓋待監測的瓷棒范圍，并對瓷棒進行排序，使可以根據序號找到對應瓷棒。
（2） 當輥棒正常運轉時，通過一定的機器視覺監測算法，該攝像頭可以自動分辨出轉動與不轉動的瓷棒，且無論瓷棒是否發生形變，都可以監測得出，從而判斷出瓷棒是否發生斷裂。
（3） 當發現不轉動的瓷棒時，后端的數據處理系統將發出報警信號及斷棒的序號，并顯示在用戶手機APP或監控顯示器上。
（4） 用戶或監測人員可以根據報警顯示的瓷棒序號，立刻定位找到斷裂的輥棒，及時更換斷裂的瓷棒，從而避免斷棒對整條生產線帶來的進一步損失。
3.2 傳感器監測技術
該技術原理為：在正常工作狀態下，輥棒是在不斷轉動的，而當輥棒斷裂后，會導致其被動端無法再繼續轉動，而干簧管傳感器可以感應出安裝在瓷棒上的磁鐵，從而產生電信號，通過監測周期性的信號，可以監測出工件轉動與否，當長時間（輥棒旋轉一周）沒收到周期性信號，則可判斷該瓷棒停轉，即該輥棒發生斷裂。
該技術系統主要由數據采集系統與后臺處理系統兩部分組成。
其中，數據采集系統由工件本身加監測傳感器+IO采集設備組成，每個傳感器監測對應工件本身轉動情況，并將信號通過以太網技術，傳遞給后臺處理系統進行分析與判斷。
后臺處理系統則由集中服務器組成，其作用為接收前端傳感器發出的信號，并對傳感器信號進行濾波，監測等處理，實時計算判斷有無停轉的輥棒，從而監測出是否發生輥棒斷裂的情況。該方案系統框圖如圖4所示。
該方案具體實施方法為：
（1） 安裝及固定干簧管傳感器位置，由于該傳感器為點對點監測，故需要在每一根瓷棒的前端下方垂直固定干簧管傳感器。
（2） 干簧管傳感器屬于電磁開關性質的傳感器，故還需在每根瓷棒上固定一磁鐵，使干簧管可以監測得到電磁信號。
（3） 當輥棒正常運轉時，瓷棒上的磁鐵也會隨之周期性旋轉，從而干簧管傳感器可以監測到周期性的電信號。而當輥棒斷裂后，其端部停止轉動，從而會長時間沒有電信號產生或者一直有信號產生，據此即可判斷該輥棒發生斷裂。
（4） 當集中式處理器監測到輥棒斷裂后，便可發送報警信號，并且由于傳感器與輥棒是一一對應的關系，因此可以很快定位到具體是哪一根輥棒發生了斷裂，并可以及時提醒監測人員，采取相應措施，從而避免進一步損失。
以上兩種監測方案均已通過實驗測試，可以監測出輥棒運轉時，停轉的輥棒，并且及時報警指出，其實驗界面如圖5所示。
已測試情況包括：
單根輥棒停轉的情況-在輥棒停轉時，可成功監測出斷棒并報警;
多根輥棒同時停轉的情況-在輥棒停轉時，可成功監測并依次報警指出停轉的輥棒;
停轉輥棒恢復轉動的情況-當停轉輥棒恢復轉動后，便可以自動刷新，恢復正常監測狀態;
人為遮擋輥棒短時間的情況-由于監測停轉時間可以人為設定，因此當發生人為短時間阻擋的情況時（比如路人經過輥棒），可以自動過濾該種情況，不發生誤判。以上測試均多次順利實驗成功，技術方案可行。
4 輥棒使用壽命的管理
根據以上分析，采用先進智能傳感器及視覺攝像頭的解決方案，使在陶瓷產品的燒制過程中，可以及時準確監測出斷裂的陶瓷輥棒，精確監測斷裂的陶瓷輥棒的序號并通知給用戶，從而用戶可以快速處理斷裂的陶瓷輥棒，提高生產良品率和能耗效率，避免進一步的經濟損失。此外，該解決方案還可以監測斷裂的陶瓷輥棒的型號、規格、使用時間、斷裂時間等輥棒“身份證”，并記錄后傳送至后臺管理系統，進行系統分析，形成大數據供輥棒使用者、開發者進行系統地分析，對不同的窯爐工況下使用不同型號的陶瓷輥棒的使用壽命提出科學的預判，輥棒開發人員針對用戶的實際工況及斷棒情況進行針對性的改進，以便提供質量更好的陶瓷輥棒服務建陶行業，實現經濟效益和降耗的雙豐收。
5 智能檢測及管理技術的評價
5.1 用戶管理效益
先進的信息系統可以增強企業的管理能力，通過智能監測進行車間輥棒管理，為企業對內管理優化，對外快速響應提供了工具和依據。
5.2 用戶經濟效益
通過智能監測系統，可以實時了解現場輥棒斷裂情況，從而可以及時更換斷裂的輥棒，防止整個窯爐塌陷，大大減少經濟損失，提高企業創收能力。
5.3 經濟效益分析
該項目產品每200 m長或2000支輥棒安裝智能監控系統的成本為20萬元，一條輥道窯（365 m計算）安裝智能監控系統不到40萬，且使用壽命較長，并可大幅度降低窯爐堵窯風險及損失，對于企業的生產制造而言，經濟效益是不可估量的。
6 結 語
目前國家在大力推進智能制造及數據上傳云端的互聯網項目發展，本技術方案屬于智能制造改造的互聯網項目范疇，用戶可以向當地政府申請使用智能化裝備的資金補貼，提高用戶使用智能化裝備的積極性，為該項目產品的推廣提供了政策性保障。金剛企業本身立足于陶瓷輥棒行業，一直以服務陶瓷行業為宗旨，非常了解建陶企業使用輥棒的痛點所在，為建陶行業的發展貢獻自己的力量。
通過該智能監控及壽命管理系統可以達到以下功能：
（1）可精準、快速、實時了解現場輥棒斷裂情況，快速換棒，防止堵窯現象產生。
（2）了解一條窯斷棒損耗情況，能判斷是否在一個區域還是不同區域斷棒，進行針對性的解決問題。
（3）有利于了解不同型號輥棒在同樣工況下斷棒情況，進行對比研究。
參考文獻
[1] 于 巖 阮玉忠等. 陶瓷輥棒在輥道窯使用過程中晶相結構與性能變化 [J].結構化學， 2002， 21（5）： 572-576.
[2] 專家門診 如何避免輥道窯頭堵磚引起斷棒過多的預防措施 [J].佛山陶瓷， 2005，239（8）：73.
[3] 輥道窯斷棒報警裝置 ZL201120373246.5.
監控管理論文范文第2篇
摘要：內部控制理論首先由COSO委員會提出，內部控制中的五要素在企業管理中得到了全部應用，內部控制對企業管理發揮著重要作用，文章主要從內控五要素在企業社?；鸸芾碇械膽眠M行分析，闡明了如何更加高效、安全地進行企業社?；鸸芾?。
關鍵詞：社?；?；內部控制：資金管理
企業社?；鸸芾硎菫榱吮Ｕ掀髽I職工的利益，企業社保經辦部門按照國家法律、法規、企業制度的規定，征收并繳納社會保險資金，并對社會保險待遇進行支付，確保社保資金安全、增值保值的過程。企業社?；鸫婵顢殿~較大、資金收支、業務經辦頻繁，繳費、支付時間要求緊迫，這要求社?；鸸芾硪_到資金安全、經辦高效、數據準確、支付及時的要求。為使社?；鸸芾砀右幏?、高效，企業內部控制發揮了重要作用。
一、企業內部控制與社?；鸸芾?/p>
COSO（Committee of Sponsofing or-gamzataon）委員會提出了內部控制的五要素，即控制環境、風險評價、控制活動、信息和溝通、監督，2008年6月28日，財政部等部委聯合制定了《企業內部控制基本規范》，也借鑒了COSO委員會《內部控制一整體框架》中內控五要素的內容。
（一）控制環境與社?；鸸芾?/p>
控制環境決定了企業管理的基調，直接影響企業員工的控制意識，企業治理結構體系的建設、誠信文化的培育、管理哲學與經營風格、權責分配、制度政策等影響了企業管理行為。在社保費用的征收過程中，各級領導只有提高對社保費用征收重要性的認識，加強費用預算和執行，加強制度約束和監督，才能確保費用按時足額征收、繳納，待遇支付準確、及時。加強社保人員的專業教育和培訓、提高社保經辦人員社?；鸸芾碇械陌踩庾R、責任意識以及風險意識。加強法制教育，提高單位領導和廣大職工的參保意識，要突出勞動法律法規的宣傳，尤其是對《勞動法》的宣傳要深入，增強財務人員、社保經辦人員的法制觀念，嚴格依法決策、依法辦事、依法監督，才能更好對社?；疬M行管理。
（二）風險評估
加強社?；鸬娘L險管理，首先要收集社?；鸸芾碇械娘L險因素、識別內外部風險并確定風險承受度，其次識別、評價內外部風險，最后選擇風險應對策略實施，對風險進行有效控制。重點對社保經辦、資金支付流程進行梳理，識別重大風險因素，對風險進行評估并實施風險防范措施。有些社保經辦機構內部控制機制不健全，缺乏政策制度依據，沒有明確的社?；鸸ぷ髦贫?，或者崗位之間缺乏交流和制約，社?；饦I務的經辦、復核、審批等重要環節缺乏權利約束和制衡，缺乏監督，非常容易發生舞弊。尤其在審核待遇支付的環節，未能嚴格審核，對不符合報銷規定的票據予以報銷、待遇未按照規定進行審核，出現錯報、多領待遇等情況，導致社?；甬a生損失。
社?；鹭攧?、數據信息和重要業務事項審批人員的管理、要做到各項業務環節既獨立操作，又相互銜接、相互制約，確保各崗位工作人員在其職權范圍內開展工作。對于網銀系統、會計系統、社保系統在運行中存在的數據安全風險也應加強評估和應對。
（三）社?；鸸芾碇械目刂苹顒?/p>
1.授權審批
社保資金收支款項金額較大、待遇支付頻繁，因此資金在轉移和支付之前，一定要經過審核和審批，各項社保待遇審核表上應經過基數復核人、審核人簽字，報銷單據經領導簽字，財務人員審核無誤后才能付款。社保資金支付基本通過網銀支付，資金支付和審核的操作權限也應分離，保證在工作中實現相互制約、確保數據準確。
2.不相容崗位分離制度
社?；疸y行存款數額巨大，對于資金的安全成為風險控制的重要點。要做好不相容崗位分離，確保資金支付、轉移要通過領導授權批準，待遇審核、待遇審批、待遇支付、支付資金審核要相互分離。
根據《會計法》、企業財務管理規定的要求，會計職務與出納職務分離，出納人員不得兼任稽核，支票保管職務與印章保管職務分離：銀行印鑒保管職務、企業財務章保管職務、人名章保管職務分離。
3.會計系統控制
首先要加強會計系統建設，規范財務管理和會計核算，提高會計核算質量，保證控制資金安全。其次加強社保系統建設，根據社保業務的需要，不斷升級系統，提高系統運行效率，加強社保系統的運維，社保部門對各個單位的應繳各項費用進行核定，每月二級單位打印費用核定表，并按時繳費，社保部門每月根據各單位的實際繳納數字錄入社保系統，月底對應繳、實繳表進行匯總，以反映企業應繳費用、實繳費用、欠繳情況。
4.資金安全控制
社保各項資金按險種分別建賬，分賬核算，專戶管理，?？顚Ｓ?，施行收支兩條線管理模式，社?；鹳~戶之間不得相互挪用資金，在社?；鸬恼骼U過程中，許多社保經辦機構存在支付流程不合理、收據開具不合規、資金支付不及時、會計核算不詳細等問題，容易產生舞弊。目前大多數資金支付、轉移業務通過網上銀行進行。網銀系統有多重保護的認證機制，通過ubkev簽名驗證、多重密碼保護模式、操作員角色相互制衡、激活碼認證激活企業網銀、初始登錄密碼強制修改的功能，有效降低了網銀系統操作中的資金安全風險。
5.財務預算控制
加強社保資金的財務預算管理，做好全面、準確的預算編制。各子公司應當將社保費的支出納入年度、月度財務預算，并將預算分解至下級單位或項目部，提前做好資金的安排，保證社保資金按時、足額繳納。
6.績效考核控制
社?；鸸芾斫⒘思罴s束機制，將社保費用的按時征繳作為企業總部對二級單位考核制指標進行考核，并出臺對二級單位的管理制度，明確考核標準，將社保費用不能在規定日期之前繳納的單位進行扣分，這直接影響到了對二級單位的評價和績效。對于不能按時足額繳納社保費用的單位，取消文明單位和文明個人評選資格。約束機制的施行，有效推動了社保費用的及時繳納，確保職工及時享受相關待遇。另一方面，二級單位對社保經辦部門的效率、作風等方面予以評價，形成雙向制衡機制，互相督促，提升效率。
（四）信息與溝通
社保資金按照月度、年度收入情況、支出情況，結余情況要形成月度報表、年度報表，以及對二級單位繳費情況匯總表向領導提交報告，反映基金收支、結余情況，并反映二級單位的欠繳情況，作為對二級單位評價的依據。通過社保系統查詢個人繳費信息，單位繳費情況，通過企業年金的賬戶管理人查詢年金情況，順暢的信息與溝通利于管理和決策執行，利于利益相關者掌握信息，提升各方的滿意度。
（五）監控
落實社?；鸸芾淼谋O督工作，實施社?；饍葘?，對社?；鸬恼骼U、支出以及結余情況，待遇支付情況進行審計，對負責人進行任期責任制考核。對社保待遇的發放情況進行專門的監督與檢查，社保待遇支付之后，各二級單位要及時發放到個人，社保部門人員對社保待遇的發放情況定期或者不定期予以檢查，對檢查情況形成報告向領導反映。確保社?；鸸芾韲栏癜凑铡稌嫹ā?、《勞動法》、公司財務管理制度等法律、法規、制度執行。
二、公司加強社?；鸸芾淼拇胧?/p>
1.加強公司內部控制制度的設計、實施、內控的評價和反饋，提高社?；鸸芾淼囊幏哆\作，防范風險，提高社保經辦工作的效率。根據風險評估結果，對內部控制中存在的缺陷和運行中存在的風險，予以改進和防范。
2.嚴格執行國家和企業社?；鸸芾?、待遇審核支付制度。加強社保財務工作的會計制度建設，可以從財務管理辦法、社保資金管理制度、待遇報銷規定等方面規范和加強社保財務會計制度建設。加強會計系統建設，及時提供相關財務信息，更好加強社保資金的監控，加強對二級單位繳費管理。
3.提高社保資金的運行效率，確保社保資金增值保值。社保資金的社會化運作已經開始，通過穩健性投資方式增加社?；鸬氖找?，對企業管理的社?；鹨矐斶m度參與市場化運作，在政策允許的范圍內多考慮選擇多種方式提升資金的使用效率，提升運營效率。企業可以將比如企業年金等社保資金委托有資信的保險公司進行運作，提高社保資金的收益率，并通過賬戶管理人負責記錄企業和職工的繳費情況、基金財產的增減變動以及待遇支付。這種做法是社?；鹪鲋当Ｖ档囊?，也是更好維護職工權益的舉措。
三、結語
內部控制五要素在社?；鸸芾碇谐浞值膽?，對整個企業管理也是適用的，內部控制能提升企業管理水平和效率，合理保證企業經營管理的合法合規、資產安全、財務報告及信息真實完整、提高經營效率和效果、促進企業實現發展戰略，因此要加強內部控制建設，加強企業風險管理。
監控管理論文范文第3篇
（河北科技大學 建筑工程學院，河北 石家莊 050018）
摘 要：針對當前土木工程專業學生在生產實習中存在的問題，結合實際情況，提出改進措施，構建生產實習教學體系，改革生產實習教學模式，建立穩定的實習教學基地，建立生產實習全過程質量監控體系，強化過程管理，細化實施要點，使生產實習效果達到實質性提升。
關鍵詞：土木工程；生產實習；教學改革
土木工程是應用性很強的專業，在對學生專業實踐能力培養的過程中，生產實習起著舉足輕重的作用。通過生產實習，不僅鞏固了工程識圖、工程測量、土木工程材料、土木工程施工等課程的理論知識，而且強化了學生的實踐能力、動手能力，在實習過程中，以工程項目為對象，將相關課程的專業知識進行融會貫通，提高了學生綜合分析問題、解決問題的能力。生產實習對學生融入團隊的協作能力與溝通能力的培養、吃苦耐勞工作作風的鍛煉，也是一個難得的機會。此外，利用生產實習的機會，有意識地學習質量管理、成本管理、人力資源管理、物資管理、合同管理等項目管理內容，也是彌補土木工程專業學生經濟、管理方面薄弱環節的一個絕好機會。
但是，在生產實習環節組織過程中，由于土木工程專業生產實習的具體特點，使得有效實施難度較大、不易組織，致使生產實習效果大打折扣、不盡人意，因此，客觀分析生產實習存在的問題，研究如何進行生產實習環節的系統管理、保證生產實習的教學效果和加強學生實踐能力的培養就顯得更加重要。
一、土木工程專業生產實習存在的問題
綜合分析國內普通高校的生產實習情況，當前土木工程專業生產實習存在的主要問題有：
（一）聯系實習單位困難，缺少穩定的實習基地
學生到工地實習的目的是以學習為主，學生具備一定的理論知識但缺乏實際經驗，一般不能給實習單位帶來經濟效益，反而會給實習單位帶來一定的安全隱憂。在市場經濟體制下，對于以追求合理利潤為主要目標，同時考慮安全、進度、質量等管理內容的企業，基于工程項目的流動性以及施工進度、施工安全等因素的考慮，對實習生的接納并不積極，這就使得實習單位聯系起來非常困難。
對于大多數普通高校的土木工程專業，主要是通過教師和學生的個人關系聯系實習單位?；谏a實習的特點，每個工地接收學生的數量有限，一般不宜超過五個，而土木工程專業學生人數眾多，高校對學生實習工地數量需求很大，而且各高校實習時間相仿，企業難以接納和安排。
（二）實習時間較短，不能跟蹤整個施工過程，實習內容不全面
國內高校土木工程專業的生產實習一般為四周時間，由于時間較短，學生在實習中只能接觸工程部分內容，實習內容不夠完整。此外，施工企業推行項目責任制，學生實習一定程度上成為項目部的負擔。因此，很難對施工單位再做進一步要求，致使部分學生在工地上走馬觀花，缺少有效指導，或以參觀者的身份去實習，或被安排在辦公室做一些事務性的工作，導致實習深度不夠，難以達到實習預期效果。
（三）學生分散實習居多，缺乏全面、有效的過程監控
由于實習學生數量眾多，大多數高校采取以學生自己聯系分散實習為主、學校統一組織集中實習為輔的方法。由于實習地點分散，遍布省內外，教師無法進行有效管理，使得實習效果更多的是依靠學生的自覺與自律。部分學生實習目的不明確，不重視實踐環節，缺少主動性、持之以恒與肯于吃苦的精神，處于被動實習狀態。部分同學備戰考研，無心實習。因此，總體上并沒有達到實習的預期效果。
（四）實習安全問題存在風險
一方面是施工現場安全問題，施工現場各種臨時設施、水電管線、建筑材料、施工設備繁多，多工種立體交叉施工，存在一定安全風險。實習生須在工地人員帶領下進行工作，否則遇到突發狀況難以做出準確、及時的反應。此外，還包括交通安全、住宿安全、飲食安全等問題，均給學校及實習單位帶來很大壓力。部分實習單位顧慮到學生施工現場安全，不支持學生完成大量的外業作業，對實習質量有較大影響。
（五）實習成績考核評定機制存在不足，無法真實反映實習情況
由于學生實習過程中缺乏有效的監督，實習單位提供的實習鑒定材料有時也不能準確反映學生實習的真實情況，因此，實習成績多以實習日記、實習報告為評定依據。個別同學實習報告甚至出現雷同或抄襲現象，由于指導教師掌握學生情況有限，因此導致實習成績評定存在偏差。
基于上述原因所限，學生的生產實習往往達不到良好的效果。因此，本文針對生產實習中存在的常見問題，結合生產實習的目標，采用多渠道、多環節齊頭并進的方式，系統構建生產實習教學體系。
二、生產實習教學體系的構建與實踐
（一）改革生產實習模式，建立政府-學校-企業相互合作的良性機制
針對我國高校當前實踐環節面臨的困境，主要原因在于缺少了企業的支持和配合，這是非學校自身的能力所能解決的。對此，我們可以借鑒德國工程教育模式。
德國工程教育模式作為國際工程教育發展過程中的成功模式，有許多值得我們借鑒的經驗。德國的高等工程教育是以培養成品工程師為目標，非常注重培養學生的動手能力和嚴謹務實的精神，對學生的實踐時間和實踐經驗均有明確要求。德國工科大學的學生一般有3-6個月的時間在企業進行生產實踐，學生還經常利用假期參與企業的科研開發和項目研究。德國作為法制國家，高等學校是整個國家法制體系中的重要組成部分，每當高等教育改革條件相對成熟時，德國政府就會以法律的形式予以明確，保證改革能順利進行。德國從法律上明確規定企業應參與學校人才培養，企業把參與學生培養作為企業的社會責任與義務，愿意接納學生參與企業的實踐活動。
而我國這種良好的合作機制未能很好地開展起來，其主要原因是：企業缺乏積極性，政府沒有出臺相關的政策支持學校與企業合作，學校缺乏社會責任意識和教育教學改革的動力等原因。要想改變這種狀況，政府、學校、企業三方必須承擔相應的責任、義務，并且用法律的形式予以明確。長此以往，步入正規后進入良性循環。
（二）進一步建立穩定、高質量的實習教學基地
建立一定數量穩定、質量優良的實習教學基地，是保證生產實習質量的基礎，良好的生產實習基地會為學生在施工技術、施工管理等方面起到良好、規范的引領作用，為學生樹立科學的工程意識打下堅實的基礎。企業規范、完善、科學的項目運作模式，使得學生樹立起較強的質量管理意識。而改革生產實習模式，建立政府、學校、企業三方相互合作的良性機制確實需要一個過程，一方面，我們應積極宣傳，將推進過程加快。另一方面，高校應立足于當前，加大力度，充分利用校友會、產學研合作、行業培訓等各種資源，加強校企聯合，進一步完善實習基地。學?？梢栽诳蒲姓n題、業務培訓等方面給企業提供幫助，雙方簽訂長期合作辦學協議書，力求達到校企合作的雙贏。
（三）有效利用多媒體技術，豐富、完善實習內容
基于生產實習時間較短、不能跟蹤項目整個施工過程、實習內容不全面及部分工地施工管理不規范、施工質量較差等缺點，充分利用多媒體技術，采取多種形式、多種渠道收集、制作實踐教學資料，作為生產實習不可缺少的輔助手段。其內容主要包括反映新材料、新技術、新工藝及典型施工技術的專題施工錄像、圖片說明。利用網絡資源、影像教學及軟件模擬等方式進行室內模擬生產實習，使學生通過真實場景體驗現場的施工過程，與現場的生產實習相輔相成。
（四）完善生產實習教學文件資料
生產實習教學文件主要包括生產實習大綱、任務書、指導書等內容。由于生產實習的分散性，指導教師的指導時間受到限制，因此，完善、詳細的生產實習教學文件能夠起到較強的指導作用。而又由于學生實習工地、實習內容的差異性，實習前，無法針對每個學生給出具體的生產實習任務書、指導書，因此，應針對當前常見工程類型，如鋼筋混凝土框架結構、鋼筋混凝土剪力墻結構、輕鋼結構廠房、磚混結構等，給出針對不同結構形式的生產實習任務書、指導書，并以分部工程為對象，給出各分部工程實習要點及思考題。在實習過程中，指導教師再針對工程的具體內容予以補充完善。
（五）建立生產實習全過程質量監控體系，強化過程管理
將生產實習質量控制劃分為事前控制、事中控制、事后控制三個階段。
1. 事前控制階段
（1）加強管理，健全實習制度。
規范學生自行聯系工地的審批程序。學院統一制定生產實習審批表下發給學生，學生聯系好實習單位后，填寫實習單位及實習工程概況、實習內容，實習單位簽署接收學生實習意見、家長簽字同意后，學院最終批準。
建立合理的考評制度。采取日?？己伺c集中考核相結合的方式，從實習表現（包括日常出勤情況、解決實際工作問題的能力、工地評價等內容）、實習工作日記、實習報告、實習答辯等方面量化指標，通?？蓞⒄諏嵙暠憩F占40%、實習日記和實習報告占30%、答辯成績占30%的比例設定。
（2）重視實習動員環節。
學院、系對生產實習動員給予足夠的重視，著重強調生產實習的意義、目標及實習安全的重要性，細化實習要點，以使學生做好充分準備。但實習動員不能只局限于動員大會，除此之外，尚應設置系列實習講座，主要內容包括：
a. 施工質量驗收系列規范入門講座。使學生熟悉施工質量驗收系列規范的組成，施工質量驗收統一標準的內容、作用，主要專業施工質量驗收規范的內容，施工現場質量驗收的程序、組織方式等內容。
b. 平法圖集講座。系統介紹混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖，即G101平法圖集系列。
c. 建筑工程技術資料講座。系統介紹建筑工程技術資料管理規程及技術資料的收集與整理方法、要點。
d. 工程材料試驗檢驗講座。系統介紹常見工程材料如水泥、鋼材、混凝土、砂漿、砌塊、磚、防水材料等的外觀檢驗、取樣要點、實驗室檢驗主要內容等。
e. 現場施工講座。播放一定數量的現場施工視頻，主要側重施工現場施工工藝、施工質量的控制等內容，使學生能夠近距離接觸，增加感性認識。
該系列講座也可穿插在學期中，分模塊結合建筑施工與管理、混凝土結構等課程進行。做好了系統的前期準備，學生進入工地之后，能夠盡快地、有條不紊地適應工地工作和生活。
2. 事中控制
該階段的理想狀態是在政府、學校、企業三方相互合作的良性機制引導下，學校與企業合作共同對學生生產實習予以系統指導、合作培養。但在當前形勢下，多數實習單位并未達到這種程度，其中，學校未與實習單位進行很好溝通也是一大主要原因。因此，學校應主動加強與實習單位的聯系，使實習單位了解學生實習的主要任務，予以合理安排。
此外，該階段應進一步完善學校、指導教師對學生的實習過程質量監控。
（1）規范實習教學資料要求。
實習期間，要求學生每天完成實習日記，詳細記錄每天實習內容、工地遇到的問題、解決方法、收獲等。實習結束完成實習報告，強化實習報告質量要求，要求總結實習過程的精華、亮點，并結合規范、規程、標準等明確、完善佐證資料，要求按照科技論文的要求完成，力求學生在完成實習報告的過程中，得到進一步的升華。
（2）指導教師隨機抽查。
學院、系可以根據學生實習地點，設定指導檢查多條路線，每條路線由1-2名指導教師負責，分組指導，采取隨機抽查與定期檢查相結合的方式。每周要求學生通過電話、短信、郵件等多種形式與指導教師聯系，以使指導教師及時了解情況。指導教師隨機性地與工地項目經理聯系，了解學生實習表現等。
3. 事后控制
學生返校后，可設置形式多樣的環節檢查并進一步提升實習效果。
（1）設置生產實習答辯環節。
在學生進行生產實習過程陳述后，答辯教師針對學生實習內容進行有針對性的提問，通過該種方式，可以準確了解學生的實習情況。
（2）召開生產實習總結報告大會。
選取一定比例的學生進行會上交流。通過會上交流，增進同學間的溝通，相互借鑒，增強實習效果。
（3）綜合評定生產實習成績。
結合實習日記+實習報告+答辯+指導教師檢查等多項內容，綜合評定生產實習成績。
三、結束語
綜述所述，針對當前生產實習中存在的問題，我們應當采取多渠道、多方法，改革生產實習模式，建立政府、學校、企業三方相互合作的良性機制，加強實習教學基地的建設，規范生產實習管理，建立生產實習全過程質量監控體系，并有效利用多媒體技術作為輔助手段，豐富、完善實習內容，使生產實習效果取得實質性提升。
參考文獻
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[3]王俊.當代德國高等工程教育的主要特點與改革措施[J].中國電力教育，2012，19.
基金項目：河北省教育廳教育科學規劃項目（編號：GH151042）
作者簡介：可淑玲（1969-），女，河北安平人，河北科技大學建筑工程學院，副教授，碩士，研究方向為建筑施工與管理。
監控管理論文范文第4篇
[摘要]教育工程項目監控體現為全過程綜合協調管理，以確保項目活動及項目結果的質量符合既定方案。文章從由工程項目實施單位開展實施的內部監控、由教育工程行政管理部門的監控和社會監督構成的外部監控兩個方面探討了我國教育工程項目管理的監控機制，論述了內部監控過程的方法和應遵循的原則。
[關鍵詞]項目監控；教育工程；監控機制；監控方法
[作者簡介]單美賢，南京師范大學教育科學學院博士研究生，南京郵電大學傳媒技術學院講師，江蘇 南京 210097；李藝，南京師范大學教育科學學院教育技術專業博士生導師，江蘇 南京 210097
一、引言
教育工程項目是教育事業發展的一種載體，項目實施的成功與否，將影響教育事業的發展。教育工程項目實施單位在項目建設過程中，雖然開始有意識地在項目管理中實施監控，以確保工程進度和質量，但由于體制、資金、技術、觀念等諸多方面的原因，仍存在一些問題：一是實施過程中缺乏進度、成本和質量控制。對項目實施過程中的經費投入情況、項目實施進度了解不細，項目實施單位存在任意改動項目目標、不能按合同要求期限結題等情況。二是各項目承擔單位之間缺乏競爭與交流，各參與主體之間缺乏協調溝通，無法形成有效的合作關系。加之工程項目隊伍組建受固有的部門隸屬關系制約，難以組合成一個高效、團結的團隊。三是教育工程主管部門對項目的運作過程和操作機構的工作情況缺少全面的監控和評估，項目檢查以面上檢查為主，重點抽查為輔，雖然有中期階段性檢查和最終成果驗收，但往往停留在項目實施單位提交的項目建設情況報告的層次上，致使項目管理工作難以達到高度系統化的要求。這在一定程度上制約了教育工程管理效能的發揮。為此，在教育工程項目管理過程中，需要進行規范、有效的項目監控。
教育工程項目管理中的監控(簡稱項目監控)，是指在教育工程建設項目從項目承發包階段到結項驗收階段的實施過程中，教育行政主管部門及項目實施單位對各方責任主體作出具體又有可操作性的制度要求，對項目的質量、進度、成本等要素進行全面的監督管理，其目的在于發現問題，總結經驗教訓，改進項目的執行和決策方式、方法，優化資源配置，提高效益。教育工程是一個嚴謹的、前后相繼的活動序列，包含從項目策劃與審批過程、可行性研究與立項過程、方案設計與論證過程到方案實施與驗收過程，監控是在整個項目期間開展的持續活動。由于時間的不可逆性，教育工程中的監控體現為全過程綜合協調管理，以確保項目活動及項目結果的質量符合既定方案。
二、我國教育工程項目管理的監控體系
教育工程項目監控機制是教育工程管理體系的一部分，它在規范教育工程項目管理、提高教育工程質量方面發揮著重要作用，有助于實現對教育工程的科學化和規范化管理。監控機制的體系結構如圖1所示。
(一)項目實施單位的自我監控
1、制定監控規劃的文件。教育工程項目實施單位應以教育行政部門制定的項目標準以及立項目標為依據，結合自身的實際情況，制定相應的監控規劃文件，主要有：監控組織、監控措施、監控目標和程序等內容，以確保建立起恰當的內部監控機制。例如，西安交通大學“985工程”二期建設管理辦法規定：學校將依據動態管理、滾動支持、績效評估的原則，進一步加強“985工程”建設的宏觀調控，加強項目過程管理和監控機制，實施責任追究制度。學校將根據項目進度和效益情況按控制節點劃撥建設資金。東南大學實行項目跟蹤檢查、動態管理、中期評估和項目驗收制度，實行“年度小結”、“滾動競爭”、“驗收評估”等嚴格的檢查，檢查各建設項目的完成情況、建設成效和經費使用等內容，使各建設項目保質保量地全面完成建設任務，形成一套行之有效的項目監督管理制度。
2、自我監控的內容。自我監控的具體職能和內容為：以目標管理和過程管理相結合的方式承擔工程項目跟蹤管理的日常工作，實施工程項目的追蹤和績效考評，跟蹤項目進展及經費使用情況，組織專家對項目資助和研究開發情況進行考評，對項目實施過程中的風險進行評估，根據項目任務節點的完成情況，提出項目繼續執行、調整執行、終止執行的建議。
(二)政府監控
1、行政監控機制。教育工程項目的實施組織體系主要依托教育行政主管部門的行政系統，從上到下制定項目計劃并由地方行政部門負責組織實施。在監控組織形式上有：(1)教育部門和財政部門聯合組成的專項資金監管小組；(2)教育部門相關處室組成的檢查組。
2、受行政主管部門委托的專家小組監管機制。其主要特點是：結合教育工程項目管理規定，設立了專家組。在管理上形成了由政府負責宏觀目標的決策、政策和措施的制定，領域專家委員會負責咨詢、監督和評價，項目管理中心負責過程管理的體制。這個機制是行政、專家和管理中心三方各負其責、相互支持、相互制約的管理體制。例如：“貧困地區義務教育工程”為加強對中央?？畹墓芾?，國家教委、財政部聯合組成“中央義務教育?？铐椖抗芾硇〗M”，同時在有關省區選聘2-4名項目巡查員，以加強對項目執行情況的監督檢查。項目省區、市、縣、鄉應在項目執行期內確定日常工作機構和人員。但督巡人員不能時時處處親臨現場監督檢查，基層在項目實施中問題較多，需要加強項目實施單位的自我監控。
(三)社會監督
新聞輿論和人民群眾的監督有著特殊的威懾力，應充分發揮好社會監督的作用，加強社會力量對工程項目實施狀況的監督，增強各地區和行業的參與，廣泛聽取社會各界的意見建議，確保教育工程項目順利進行。國家“兩基”攻堅辦為把“兩基”攻堅的各項工程建成“放心工程”、“精品工程”、“陽光工程”，出臺了專門文件，對各地建立健全各項監督、管理和檢查制度提出了一系列要求，如對中央資金實行專戶管理，各項招投標程序要嚴格符合有關法律法規，所有寄宿制工程項目都要通過省、市、縣三級新聞媒體向全社會公示，設立并公布專門的監督舉報電話，等等。各地也強化了對“兩基”攻堅工作和寄宿制學校建設工程的監督管理，完善了監督檢查機制。
綜上所述，項目監控包括內部監控和外部監控兩個方面。內部監控由工程項目實施單位開展實施；外部監控由教育工程行政管理部門的監控和社會監督構成。教育工程項目的監控機制是內部監控和外部監控的有機結合。項目實施單位側重于對項目的運作過程進行全面的監控，政府監控一般是在宏觀層面上(如制定相應的管理制度、項目實施要求等)對教育工程項目進行管理，社會監督則拓寬了教育工程項目監控的渠道，加強了政府部門和項目實施單位的聯系。政府監控和社會監督構
成教育工程項目的外部監控，補充教育工程項目實施單位自身的內部監控，它有效地對監控者實施監控，跟蹤項目進展及經費使用情況，保證項目實施單位的內部監控管理過程是恰當的。
三、內部監控的策略與方法
教育工程項目是一個多目標系統。如“211”工程主要包括學校整體條件建設、重點學科建設和高等教育公共服務體系建設三大部分。橫向上有多元化項目參與主體各自不同的目標；縱向上，項目進度、資源和質量“三大控制”又是每一主體的重點控制目標，由此形成了縱橫交錯的多目標體系框架。要對工程項目實施有效的管理與控制，必須從橫向上全面考慮相關主體之間的協調溝通，縱向上綜合調控、優化多目標控制體系。目前對工程項目控制問題的研究，主要有兩種思路和方法。一種是采用網絡技術的方法，包括網絡計劃的分解、綜合和控制，進度和成本的聯合管理等問題，處理對象細化到工序。另一種是采用控制論，偏重于從宏觀角度來研究，對象是工程項目各階段目標的實現。我們擬融合控制論方法和網絡技術方法，從工程項目動態控制的角度，提倡一種以目標為導向、注重過程界面集成化的教育工程項目監控方式，可以改變以獨立過程為導向、忽視項目整體協調控制的傳統思維方式。
(一)對過程的監控
教育工程項目管理是一個動態、不確定性和非決定性時變系統，涉及許多因素，如外部環境、所涉部門、建設資金、工程實施與管理等，這些因素又構成錯綜復雜的相互聯系。為此，教育工程項目實施單位應該對其自身的項目過程進行監控，確保有效和高效地按照立項方案中的既定目標實施項目。內部監控的核心是對資源、過程和人員的集成管理，主要通過兩個途徑：一是提高監控過程能力，二是加強人員的管理能力和技術素養。另外，在項目進行過程中，會不斷產生新的干擾因素，導致新的偏差，所以項目監控是一種“進展實施一跟蹤檢查一比較分析—偏差識別一調整控制”的動態循環的過程?；驹砣鐖D2所示。
工程進展：監控工程進展的目的是使項目遵循工期，使工期的超標達到最小化。
跟蹤檢查：監控是一個持續的過程，跟蹤檢查階段應遵循下述原則：(1)監控系統應該簡單易行并可持續發展；(2)資料收集應側重于項目中可能會對實現既定的最終目標產生影響的活動與因素。
比較分析：把跟蹤檢查得到的工程進展的實際情況與項目計劃目標進行比較，判斷是否存在偏差?？梢酝ㄟ^下述方法實現：(1)定期監控過程中的所有因素(如投入、階段結果及影響)；(2)確保指標是容易衡量的，并且不會造成不必要的成本支出。監控職能不應僅限于衡量既定目標的實現情況，還應該在需要對這些目標進行重新評估的時候激活評估與審查程序。
偏差：現在的控制方法和過去傳統的控制方法之間的主要差別是，傳統的控制方法往往只是停留于分析偏差產生的原因，顯示偏差產生的數量，但是往往缺乏對工作情況的跟蹤?，F在的控制方法是一個動態的、連續不斷的跟蹤過程，從項目啟動到項目結束，做一個全面的生命周期的集成或者整體的控制，它的分析不僅僅是看一些靜態的指標和數量，同時也考慮項目進展本身的一些特性，通過連續動態的控制就能發現問題產生的真正原因。
調節控制：通過比較分析，如果發現有偏差存在，一方面，監控系統提出建議，另一方面，借助調節控制來修改及規劃活動，以提高項目的短期成果，并影響項目的長期效果。調節控制環節包括以下幾個部分：組織協調、進度控制、質量控制、資源管理。(1)組織協調的目的是，建立起項目實施單位的持續的、整體的組織協調監控體系，可以促進各不同部門的監控活動的整體協調性；(2)進度監控的重點在于確保工程實施是按計劃執行的，避免出現胡子工程；(3)質量控制的重點不僅在于確保所實施的項目的質量，而且還應該確保教育工程項目與其他教育活動的整體配合，因為工程項目的實施過程不是孤立的，與實施單位的教育環境以及大教育環境密切相關，例如“211”工程的重點學科建設；(4)資源管理監控是指對“關鍵資源”的監控，監控的目的是確保關鍵資源安全有效，并且提高其利用率。借助資源管理，把在項目監控中得到的人財物使用狀況、工程進展、質量等信息歸檔，目的是建立起工程實施單位級的信息交換系統，確保獲取并分享監控過程中產生的信息。為了確保監控在整個工程項目周期中得到貫徹，應為監控提供充足的資源。
(二)對變化的監控
教育工程是一種包含時間和空間維度的建造活動，是在一定的社會氛圍和社會環境里實現的，必然受到經濟、政治、軍事、科學、教育、文化、民族傳統等各種社會條件的規約。在動態的環境中，目標群體的知識、態度以及行為會發生變化，教育工程呈現一種開放形態。有些變化是外部因素引起的，如國家教育政策的改變或特定地區的發展需要。因此，教育工程的制定與實施需要以所在區域的宏觀教育政策和教育發展規劃的目標來約束，必須綜合多種社會資源，體現多種社會需求。另外一些變化是由項目監控過程中干預措施引起的，例如教育工程的進度、質量、成本三者在固定的項目范圍內，構成一種相互約束的關系模型，而在實施過程中，任何一方的變化都會影響其他要素的變化。教育工程項目應該對這些變化進行常規監控，并將這些變化與基礎調查中的資料做一比較，如原始資料收集與需求評估中獲得的資料，在收集、評估更多的資料之后開始對方案進行完善時，可能會需要進行一些改變。
四、教育工程項目監控應遵循的原則
從上面的分析中我們可以看出，教育工程項目監控管理是開放的、多元組織的共同協作，需要在項目的實施過程中進行動態的監控。為了確保教育工程項目監控管理的制度化和規范化，應遵循以下原則：
(一)著重強調項目的合同和工作范圍管理，實施統一的監控體系
項目實施單位往往同時進行幾個不同類型的教育工程(如一些“211”工程建設學校同時也是“985”工程建設學校)，對不同的項目級別，監控關注的程度、方式不同，以提高效率降低成本。出于管理上的需要，應著重強調項目的合同和工作范圍管理，實施統一的監控體系。對于不同類型的項目，應制定不同的管理過程，對于不同類型的項目所使用的共同過程(如成本管理)則進行統一維護，確保體系內部的一致性和連續性；對于同一類型不同工作內容的項目則遵循統一的管理流程。在對項目進行監控和監督的過程中，可以使用相同的比較基準，橫向比較各個項目的執行情況，例如項目的進度階段偏差和成本階段偏差。另外，教育工程的各個項目內部及相互之間應該保持協作配合，有效的協作配合能夠保證項目過程的一致性、資源的優化使用及減少重復工作。
(二)整合資源，結合實際。將工程建設和應用作為項目工作開展的目的
教育工程項目是在一定期限內，依托一定的資源，為達成目標而進行的一系列活動，資源、時間和目標是三個關鍵要素。在監控過程中，各相關方均有可能直接或間接地參與其中，為了確保所有相關各方均能理解來源各不相同的數據資料，用于監控的分析通常應該是描述性的直觀分析，建立起清晰的程序和方法，避免建立重復的監控系統，因此需要整合資源。
一般地，人們認為教育工程項目周期長，效益難以衡量，當前工程項目的結束以最終結果驗收為準，很少對其進行跟蹤性評價。教育工程項目的實施與教育事業發展是同步的，總是直接地或間接地為教育教學(含教育科研)服務，項目成果要應用于教育教學，應用效果是項目建設質量的評估依據之一。這就需要在監控體系中，把工程項目的階段性成果應用到教育事業建設中。把工程建設與應用放在十分重要的位置，使目標、監控與應用聯系在一起，從而推進工程的健康發展，提高工程的質量和應用水平。
責任編輯：陳梅云
監控管理論文范文第5篇
摘 要：人機界面 （Human Machine Interface，HMI）作為調度自動化系統的用戶接口，提供用戶與系統的交互功能。松耦合、易擴展、易維護對于人機界面的設計和實現具有重要的使用價值，不僅可以優化系統結構，而且方便系統功能集成和升級。本文使用開放服務網關規范（OSGi）技術和“平臺+插件”的設計原則，提出了一種基于插件的調度自動化系統人機界面的設計方案，實現了系統的分布式增量集成、運行時部署和升級以及基于權限的應用插件運行機制。該成果已在工程中使用，驗證了方案的可行性。
關鍵詞：人機界面；插件；框架；開放服務網關規范（OSGi）；調度自動化
Key words： HMI； Plug-in； Framework； OSGi； Dispatching Automation引言
調度自動化系統是現代工業企業實施生產過程控制的重要技術手段，系統以數據采集與監視控制（SCADA：Supervisory Control And Data Acquisition）為基礎，對現場的運行設備進行監視和控制，并在此之上包括了應用分析、計劃管理等高級應用功能。調度自動化系統的應用范圍很廣，包括電力、給水、石油、化工等諸多工業領域。目前在電力行業調度自動化系統作為電網運行控制的基礎，正朝著“集成化、網格化、標準化、市場化、智能化”的方向發展[1-3]，并開展智能調度研究。
人機界面 （Human Machine Interface，HMI）作為調度自動化系統的用戶界面，向用戶提供與系統交互的功能，同時也是智能調度重要組成部分之一。目前有很多關于人機界面的設計和實現的研究方案。文獻[4]研究了嵌入式系統中利用CORBA、COM以及EJB等技術構建HMI的設計方法和實現技術，并對各種技術的優缺點進行了綜合性分析。文獻[5]基于Linux和Qt提出并實現了一種適用于工業監控領域嵌入式平臺的通用HMI系統原型。文獻[6]對HMI的設計和實現進行了相關研究。文獻[7]提出了使用組件組裝人機界面的模型。以上這些文獻對如何構建HMI系統進行了大量的研究，但是其內容主要針對嵌入式系統。在電力、石油等工業領域，調度自動化系統中的人機界面面臨著更復雜的應用環境。文獻[8]介紹了石油行業SCADA系統中HMI的應用情況。這些文獻對人機界面在SCADA/調度自動化系統中的應用進行了一些探討，但是對人機界面的易維護和自動升級方面研究較少。
在系統集成方面，有學者提出了面向服務體系架構、面向開放服務網關規范的集成方式[9-12]，文獻[9]提出基于分布式對等互聯的開放服務網關規范（Open Service Gateway Initiative，OSGi）平臺的高級量測體系（AMI）總體方案，文獻[12]指出基于面向服務架構（SOA）的集成技術是實現企業應用集成（EAI）的重要模式。
近些年隨著用戶需求的增加，人機界面需要為數據綜合分析、趨勢預測、可視化展示提供支撐。新功能的增加使人機界面變得日益復雜，但是目前人機界面的設計和實現在易擴展性方面考慮較少，很多系統在設計和實現上具有緊耦合的特性，只能通過修改代碼實現功能擴展和升級，導致系統維護難度加大，而插件是解決上述問題的技術途徑之一。
插件是一種組件化的程序設計方法，按照統一的預定義接口規范進行開發，應用程序在運行時通過接口規范對插件進行調用，以動態擴展應用程序的功能?；诓寮某绦蜷_發的核心思想是構建提供插件運行環境的框架，通過部署插件實現系統功能的無縫集成和升級。本文提出了一種基于插件的人機界面設計方案，使用開放服務網關協議OSGi技術開發插件，并建立了基于插件的系統結構和插件管理機制，實現了系統的分布式集成、運行時部署和更新以及基于權限的應用插件運行機制。該方案具有松耦合、易擴展的特點。
1 OSGi技術應用介紹
OSGi（Open Service Gateway Initiative），即開放服務網關協議，是一種基于Java語言的軟件模塊化開發規范，主要目的構建模塊化的、動態可擴展的系統，以實現組件級的復用[13-15]。
OSGi規范提供了一個開放的、通用的框架，定義了開發插件的流程和方法[13]?；贠SGi構建的系統可以通過框架進行插件的部署和管理，并利用插件的特性靈活實現功能的擴展和升級。
使用OSGi技術能為系統能帶來以下幾個優點：
（1）功能可插拔
通過安裝新的插件、更新或停止現有的插件實現系統功能的插拔。
（2）穩定、高效的系統
OSGi采用了微核機制，保證了系統的穩定性。只要微核運行穩定，系統不會崩潰。另外，只有對某個插件的使用請求發生時，OSGi才去執行相應的加載、啟動操作，提高了系統的運行效率。
（3）基于可復用組件的系統
OSGi框架定義了Java 語言的組件開發規范， 提高了軟件的復用程度?；贠SGI插件的系統可以通過復用組件進行開發和部署，縮短研發周期。
目前在國內外已經出現了很多使用OSGi開發系統的案例，其中最成功的應用是IBM開發的Eclipse系統；另外，還有很多商業應用系統（如Websphere等）也正在逐步使用OSGi技術構建系統。在電力行業該技術也得到應用，文獻[9]介紹了以基于Java的動態模塊化OSGi平臺作為對等互聯網絡的Peer端，各對等OSGi平臺間借助Web服務的發布/訂閱機制進行信息交互，面向服務的Web服務技術也為廣域分布的高級量測基礎設施提供了基于互聯網的互操作。
2 方案概述
2.1 系統結構設計
OSGi規范雖然定義了一個開放的、通用的框架，但是只提供對插件的生命期管理以及安裝、激活、停止、卸載等基本功能，并沒有對如何構建基于插件的系統進行說明。因此構建針對特定應用領域的插件系統，必須根據具體情況對基于插件的系統設計、插件的劃分方法、插件的運行管理以及系統集成等內容進行詳細研究，制定合理的技術方案。
基于插件的調度自動化系統人機界面技術方案采用了“平臺+插件”的設計思想。平臺構成了系統運行的框架，定義并實現了插件訪問平臺功能的多個系統接口；插件實現預定義的插件接口以擴展系統的功能。平臺和插件的關系如圖1所示。
調度自動化系統人機界面往往會隨著用戶需求變化對應用進行集成或更新，而其余部分負責對應用的使用提供支撐作用，穩定度相對較高。在本方案中平臺由人機控制臺、插件集成與運行管理層、服務接口適配層、服務接口層和基礎服務層組成；插件層由各個應用組成。
人機控制臺是系統的初始啟動界面，提供用戶登錄系統的相關功能，包括登陸控制、用戶管理和界面管理。插件集成與運行管理層負責對系統中插件的集成和運行控制功能，包括插件的注冊、激活和卸載以及插件運行實例的管理。接口適配層聚集了應用訪問所有后臺服務和數據的接口，接口適配層保證了應用使用服務的簡潔性和透明性：應用只需通過接口提交服務請求，而不需了解接口的實現過程和服務具體的部署信息，適配層會將應用的接口請求委托給低層的服務接口。服務接口層包括了各類應用與后臺服務交互的接口實現，主要有實時庫接口、關系庫接口、畫面刷新服務接口、事件服務接口、日志服務接口、權限服務接口、文件服務接口和定位服務接口?；A服務層主要包括網絡服務和任務管理，提供網絡I/O和線程運行管理功能。圖2是本文針對調度自動化系統提出的基于插件的人機界面系統結構圖。應用插件層由人機界面系統中的各個應用組成，主要包括各種組態應用、集成開發環境、圖形瀏覽器、系統配置管理、事故追憶、報警、數據采集、系統管理、實時庫維護等功能模塊。應用的插件化可以根據OSGi的技術規范進行開發，在使用過程中由OSGi框架實現插件的加載和卸載，通過插件的可插拔特性實現了應用功能的動態部署和在線升級，因此保證了人機界面系統良好的功能擴展性?；诓寮娜藱C界面系統結構如圖2所示。
2.2 插件集成與運行管理
插件的組織管理、系統與插件的交互對于保證基于插件的系統結構的合理有序非常重要。本方案提出了插件集成與運行管理機制，統一負責系統中注冊的插件信息以及插件運行的管理。插件信息包括名字、版本信息、用于界面集成的插件圖標；運行管理包括插件實例的啟動、當前運行實例數等信息。圖3是插件集成與運行管理方案的類圖。
圖3中定義了插件集成管理器和插件運行管理器接口以及應用插件需要實現的接口，其中IBundleInstallManager和IBundleManager代表插件集成管理器和插件運行管理器，由平臺負責實現；BundleActivator、IBundle、IBundleInstanceManager、IBundleFactory和IBundleInstance由應用插件負責實現。各接口的具體定義如下所示：
具體的接口描述如下：
（1）IBundleInstallManager
人機界面平臺應用插件集成接口類，由平臺負責實現，負責插件的集成功能。人機界面在啟動后調用該接口訪問插件發布服務器獲取插件配置信息文件，根據配置信息將插件集成到人機界面特定目錄中。
（2）IBundleManager
人機界面平臺應用插件運行管理接口類，由平臺負責實現，向應用插件提供接口，負責插件信息的注冊和注銷以及運行實例管理等功能。插件信息包括名字、版本等內容；運行實例包括應用插件的運行實例和實例數等信息。
（3）IBundle
插件接口類，由各應用插件實現的管理接口，以實現人機界面對各插件的統一管理，負責提供名字、版本、圖標等插件信息以及插件運行實例的創建、銷毀等功能。
（4）IBundleInstanceManager
插件運行實例管理類接口，由各應用插件實現，具體負責實例的創建和銷毀，對于不同的插件可以實現不同的運行實例管理策略，比如可以定義特定應用插件的最大運行實例數。
（5）IBundleFactory
應用實例工廠接口，由各應用插件實現，負責接收插件實例管理接口的委托請求創建插件運行實例。
（6）IBundleInstance
插件運行實例接口，由各應用插件實現，代表創建的具體運行實例。
上述接口的定義了插件集成與運行管理機制和應用插件的統一開發機制，應用插件只需要實現特定的接口就可以注冊插件信息并在使用中由系統負責插件的運行。
3 系統功能
插件技術的使用給調度自動化人機界面帶來了更大的靈活性，通過引入了插件發布服務器、插件庫和權限管理服務器，本方案實現了以下幾個功能功能：分布式增量集成、運行時部署和更新以及基于權限的應用插件運行機制。為了支持上述功能，本方案插件發布服務部署在后臺服務器上，負責對插件發布的訪問控制。插件發布服務中記錄了系統中需要發布的插件，本方案使用配置文件對全部的插件信息進行統一管理，當系統發布或更新插件時，只需在配置文件中增加新的記錄或修改已有的記錄。插件信息配置文件格式如下：
…….
上述示例展示了插件信息配置文件的格式和內容，配置文件使用xml風格，
插件庫主要負責保存插件資源，并與插件發布服務器配合共同完成插件的發布管理。
權限管理服務負責實現對用戶權限的管理。HMI系統中不同用戶擁有不同的使用權限。本方案擴展權限管理服務器的功能，通過增加插件權限信息定義表定義用戶對應用插件的使用權限信息。插件的使用權限包括用戶信息以及用戶可以使用的插件信息，可以通過權限管理工具配置每一個用戶對應用插件的使用權限，在插件權限信息定義表中插入{用戶名，插件名，插件版本}形式的記錄，如表1所示。
圖4 是實現上述人機系統功能的結構示意圖。
3.1 分布式集成
目前很多人機界面缺乏自動化的集成手段，當進行系統集成和功能升級時，往往通過修改文件配置或程序的方式實現功能集成，然后將集成后的系統拷貝到人機工作站完成集成操作。但是調度自動化系統中人機界面可以部署在上百臺工作站上，在這種情況采取逐點拷貝的方法，大大增加了系統維護的難度；同時拷貝方式也需要暫時停止使用人機界面，給用戶造成了使用上的不便。
本方案實現了插件的自動化集成功能：當人機界面啟動時，首先從插件發布服務器獲取插件信息配置文件，然后根據配置信息判斷某個插件是否已集成或需要更新決定是否下載。
與基于拷貝的集成方式相比，分布式增量集成只需要在工作站部署人機界面平臺，當系統啟動時會根據插件配置信息自動完成插件下載集成操作，大大減輕了系統的維護工作。人機界面分布式集成序列圖如圖5所示。
3.2 運行時部署和升級
基于插件的人機界面具有運行時部署和升級的功能。系統在啟動后向插件發布服務中的發布/更新模塊進行注冊，當在運行過程中有新的插件發布或進行插件升級，發布/更新模塊通知人機界面發布或更新的插件信息，人機界面啟動插件集成機制，從插件發布服務器下載發布或更新的插件后進行集成，因此實現了運行時動態部署和升級功能，人機界面運行時部署/升級序列圖如圖6所示。
3.3 基于權限的應用插件運行機制
人機界面的用戶根據其身份擁有不同的使用權限，可以使用不同的應用功能。當前的人機界面在啟動時統一裝入全部功能模塊，不能根據登陸用戶的身份裝入具有使用權限的應用模塊，這種方式加劇了資源的消耗，同時也降低了系統的啟動速度?；诓寮娜藱C界面系統與權限服務配合，可以實現基于權限的應用插件運行機制。人機界面獲取用戶登錄信息后，向權限服務發送獲取該用戶的權限信息請求，根據權限服務返回的用戶權限信息，系統啟動具有使用權限的應用功能插件?；跈嘞薜膽貌寮\行機制如圖7所示。
4 應用案例
基于本方案的調度自動化系統人機界面已在中國石油油氣調控中心進行了應用，圖8顯示了利用插件技術實現在控制臺中集成畫面瀏覽器應用的過程。圖8中a沒有集成畫面瀏覽器功能，而b為系統維護人員發布畫面瀏覽器應用后，控制臺通過運行時部署機制自動實現了功能集成，工具欄上出現了代表畫面瀏覽器的圖形按鈕。整個集成過程人機界面無需重新啟動，極大地方便了用戶的使用，提高了效率。
5 結束語
本方案提出了基于Java OSGi插件技術的調度自動化系統人機界面設計方案，具有松耦合、易擴展的特點。方案實現了基于插件的系統結構和插件管理機制，可以進行系統的在線集成和升級；同時通過引入插件管理服務和權限管理服務，實現了分布式集成、運行時部署和更新以及基于權限的應用插件運行功能。本方案具有較強的擴展性，通過動態部署插件，可以在線進行系統擴展和升級。目前已經實現了基于本設計方案的人機界面，并在電網調控中心、中國石油油氣調控中心進行了應用，實踐證明本方案能夠實現人機界面功能模塊的“即插即用”，減少因功能升級對用戶的干擾，具有很好的可擴展性。
需要指出的是，雖然本方案基于Java OSGi技術進行設計與實現，但是對于使用其他編程語言實現基于插件的人機界面設計方案同樣具有參考價值。
基金項目：
中國石油重大工程技術現場試驗項目：國產油氣管道SCADA系統軟件工業試驗（編號：2015F-1501）。
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