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软件工程硕士论文(开题报告)

本站原创   发布时间:2018-11-06   [点击量:424]  


1 研究背景及动态

1.1 研究背景

加油站是石油公司销售业务的终端,是服务社会公众、展示企业形象的窗口。近年来,各石油公司通过建立加油站规范化管理长效机制,不断的提升加油站的各项管理水平。由于各加油站分布广泛,数量巨大,给精密管理带来相当地困难。加油站的上级管理通过管理和实践,越来越清楚:靠对加油站进行阶段性、临时性的突击整改,无法持续、稳定地提高加油站管理水平。只有让加油站按照各项管理规范,实实在在的做好加油站的日常管理工作,坚持自检自查为主,上级单位监督检查相结合的原则,才能真正的带动加油站管理水平的提升。

在不久以前加油站各项管理和日常巡检工作以及上级单位巡检工作普遍还是使用手写记录,这样较为落后的记录手段不易整理和查看,巡检工作无法有效管理和监督,巡检结果不易汇总和分析,并且设备设施故障报修不及时,无法做到发现即上报,为了改善这个局面,迫切需要一种电子化、网络化的安全、稳定、适用的加油站巡检管理系统。

从信息化的角度来看,以前的技术手段尚不满足管理需求,主要表现在:缺少加油站闭式循环安全检查必须的巡检系统;现有挂牌法不能完全满足对设施的闭式安全巡检要求;运营管理部门的现场管理缺乏信息系统的支持,目前的现场稽查以手工和纸制表格为基本手段,操作不便,效率低,各种管理规章和制度难以很好地贯彻执行。安全巡检和现场稽查数据不能实时上传,信息的记录、汇总、查询困难;领导缺乏对加油站现场的实时监控,以及管理决策所必须的现场信息支持系统。分公司正通过各种手段,借鉴国际和国内先进管理经验,努力提高加油站现场的运营管理水平。

本课题通过对加油站安全巡检管理系统的分析,在研究的基础上深入探索流程驱动在加油站运营管理中的应用,并对加油站安全巡检系统的技术难点进行深入分析和设计。

1.2 研究动态

从国内外的研究情况来看,国外在巡检系统的研究方面起步较早,研发出一些比较成熟的巡检系统产品,例如目前的美国Videx、美国LandWell、加拿大银警棍,还有一些来自以色列和韩国的产品。国内的公司起步较晚,但是目前也有一些比较成熟的软件和解决方案,例如上海古朋答电子科技有限公司研发的GOPANDO设备点巡检系统用来管理工作流程和作业程序,专门针对流程工业设计,充分考虑设备运行现场环境严苛、巡检工流动性大、人员排班变化频繁等特点,以确保企业持续、高效、准确地执行现场作业任务,达到设备安全、可靠运行的目标;广州市鑫澳康科技公司研发的OCOM云巡检系统将每个巡检点的数据上传到云存储中心,云存储中心存量大,维护方便,安全级别更高,且该系统无需专人管理,无需设置专门服务器或者主机,大大节约运营成本。

从巡检系统产生的历史来看,第一代巡检系统:也就是传统的巡检系统,采用的是人工巡检、手工纸介质记录的工作方式,受环境因素、人员素质和责任心等多方面的制约,巡检质量和到位率无法保证。同时,巡检采集到的数据得不到妥善的管理与保存,查询也极不方便,无法及时反馈和统计加油站各设备信息,造成缺陷不能及时处理,设备隐患不能及时发现,容易引发设备故障。

第二代巡检系统:是基于RFID(无线射频识别)技术的电子巡更巡检系统,作业模式是沿线布置巡检签到点,巡线员手持巡检仪每到一个巡检点即自动读取其中保存的编号信息,连同时间一起记录在巡检仪中,完成巡检任务后再将巡检仪中保存的记录上传到管理软件中进行分析评价。它解决了人工巡检、手工纸介质记录的缺点,可以要求和监督巡检人员按照规定的时间、地点、线路进行巡检,并可以保存巡检电子档案。但是也存在着信息反馈不及时、人为因素多、调度部门无法实时监控巡检人员状态等缺点,而且调度人员不能在电子地图上直观地查看巡检人员发现的故障及周围设施情况,此外安装巡检点(信息钮)也易受现场情况局限。

第三代巡检系统:是基于GPS(全球卫星定位系统)、GPRS(通用分组无线业务)、地理信息系统(GIS)技术的在线巡检系统,可以对巡检人员的巡视线路进行实时监控、检查巡检人员工作状态、自动报警以及定位图形显示故障点等,不仅摆脱了第一代系统的管理问题,还弥补了第二代系统的滞后性、无法可视化等缺点。可以实现对目标对象数字化、可视化、即时化管理,切实的提高了紧急故障处理的能力和协调水平,保障各个加油站各设备安全稳定可靠的工作。利用构筑在GIS平台上、通过GPS实时定位和GPRS网络进行在线监控,不仅能保证严格执行巡检任务,而且能实现巡检员与监控和调度中心的实时数据交换,现场发现的隐患或事故能够在第一时间传送到数据库中、展现在监控屏幕的电子地图上、并进而自动通知相关人员,不仅提高了自动化程度和管理效率,而且记录的数据能方便总结分析,进一步支持经营决策。

2 课题的理论意义、实用价值和社会经济效益

(1)提高加油站日常巡检工作质量

由于加油站日常巡检和片区巡检工作的日常重复性强,容易导致部分人员产生厌烦心理,再加上个别巡检人员工作懒散,所以经常会出现不按时巡检的现象,这样就明显偏移了巡检目的。加油站安全巡检管理系统可以解决这一问题,使加油站安全巡检工作落实到位,保证巡检工作有序开展,提高巡检工作质量。

(2)提高巡检工作管理水平。

加油站安全巡检相关的表单一般都是手工填写,手写字迹的不清晰,特别容易看错内容,同时也不利于加油站查看和分析。系统上线后,加油站每天打印出巡检相关的表单,也可以在系统中查询巡检记录并进行分析。

省、市和片区的各级管理人员通过系统的查询功能,能轻松的了解每个加油站的日常巡检情况,可以对巡检的结果进行查询、统计和分析,特别是能够清楚的知道每个加油站常发生问题的难点,对于加油站中容易出问题的点可以进行重点监控,及时解决问题。

(3)加强设备设施管理,体现管理精细化

加油站设备设施管理一直都是管理的难题,其中主要包括加油站设备实施管理以及检修、保养、维修的管理。系统上线后,在每一个设备和设施上都会贴 上RFID芯片,这样对加油站设备设施进行了管理,同时有了RFID芯片,可以定位出是哪一个设备设施,可以直接跟踪该设备的所有检查记录和检修、保养、 维修情况。

(4)信息及时反馈,提供工作效率

在实际工作过程中,每个人的工作都非常繁重,每个人不可能上班时间在系统中不断的查询,以便及时发现问题去解决。在设计系统之初,充分考虑了这一应用难点,系统充分利用了短消息功能,方便各级管理人员和加油站人员,在各个环节,需要通知和提醒时,安全巡检系统将自动发送短消息提醒对方,保证了工作的持续性。例如在巡检过程中,发现的故障将通过短消息自动发送给加油站站长和上级管理人员。在设备设施检修、保养中发现的故障,加油站第一时间进行解决,如加油站无法解决时,将设备设施故障信息上报给上级管理部门,同时系统第一时间自动将申请信息通过短消息发送给管理人员,管理人员可以第一时间及时处理故障。

3 课题研究的目标、研究内容和研究方法

(1)研究目标

通过课题研究,完成流程驱动的加油站安全巡检系统设计与实现,为加油站的安全运营和管理提供一个有效的管理工具。加油站现场运营管理支持系统采用最射频识别技术、掌上移动计算以及通讯技术,实现对检查现场实时便捷的系统支持,并能够与其他管理信息系统紧密结合。

(2)研究内容

加油站巡检管理系统是利用RFID的射频识别技术,以巡检PDA设备代替手写记录,以电子数据代替繁复的纸张表格,做到科学、高效、准确的记录和反馈,具有上报、统计和分析功能。既满足了加油站日常管理要求,也满足了上级经营管理单位的管理要求。系统分为两个部分:加油站安全巡检子系统,由加油站工作人员使用;加油站现场稽查考核子系统,公司运营管理部门人员使用。本课题的研究内容主要包括以下几个方面:

利用射频识别技术,实现加油站闭式安全巡视检查

为加油站运营管理的现场稽查工作,量身定做基于掌上电脑的稽查管理系统,操作便捷,数据电子化,减少人为因素对工作的影响,支持现场考评,利用微型打印机输出。

综合利用有线和无线通讯方式,实现巡检数据和稽查数据实时上传、汇总,便于实时查阅、发掘、和报表输出。

领导可以实时调看现场工作情况,随时掌握各个加油站生产状态。

(3)研究方法

1)流程驱动

流程驱动作为企业工作流程的改进哲学及相关活动,突破了传统的劳动分T理论的思想体系,强调以“流程导向”替代原有的“职能导向”的企业组织形式,为企业经营管理提出了一个全新的思路。由于业务战略和业务运营模式对于业务流程的设计和改进有非常重大的影响,为了确保企业的相关战略能够通过业务流程得到体现,在具体的流程分析之前,需对目标企业的业务运营模式进行理解和确认,当业务运营模式与业务战略发生冲突时需给出调整建议。为了将流程改进落实下去,需要从“流程”出发调整组织职责,即根据流程来设置部门,决定人员分工,弱化原有职能部门的功能,形成流程型组织。与传统型组织相比,流程型组织应具有以下特征:

(1)流程型组织的管理幅度宽、管理层次少,呈现“扁平化”趋势;

(2)流程型组织的成员以团队合作为主要工作方式;

(3)由于流程的调整,流程型组织结构需要具有柔性应变的能力。

信息技术带来了流程驱动重组,流程驱动重组要求进行流程撤并和整合,消除中间冗余环节,以达企业高效运作的目的,而这在没有信息技术支持的情况下几乎是不可能的。因此在流程设计和优化过程中要充分考虑流程及其各环节所需要的信息技术支撑及相应的限制条件。流程优化工作包括组织职责、绩效考核指标、管理制度和信息技术需求等方面,为了保证流程的落地实现,需要对已有的信息系统进行改造或建立新的信息系统。本文基于流程驱动的思想,按照业务流程优化的结果,对现存的信息系统进行分析,以确定现存系统与流程需求之间的功能差异和性能差异,进而形成拟建立的信息系统的需求分析报告;根据拟建立的信息系统的需求分析报告,进行新信息系统的方案设计(包括基础平台方案、周边系统集成方案);最后完成新系统的客户化开发、配置及测试,以及基础数据准备、用户培训和系统切换上线运行。

2)J2EE

J2EE是sun公司开发的一组技术规范与指南,其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次,均有共通的标准及规格,让各种依循J2EE架构的不同平台之间,存在良好的兼容性,解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容,企业内部或外部难以互通的窘境。

这种基于组件,具有平台无关性的J2EE 结构使得J2EE 程序的编写十分简单,因为业务逻辑被封装成可复用的组件,并且J2EE 服务器以容器的形式为所有的组件类型提供后台服务,让项目人员可以集中精力解决手头的业务问题,而不用花费太大精力考虑开发问题。

容器和服务容器设置定制了J2EE服务器所提供的内在支持,包括安全,事务管理,JNDI(Java Naming and Directory Interface)寻址,远程连接等服务。


4 关键技术以及所遇到的困难和问题,拟采取的解决措施

加油站安全巡检管理系统的核心就是巡检PDA和RFID电子标签。非接触式的RFID电子标签可以提供一个唯一的地址码,为每一个需要巡检的设备和设施安装一个RFID电子标签,与设备和设施一一对应,相当于设备和设施的身份识别物。巡检人员手持巡检PDA可以读取、记录RFID电子标签的地址码和巡检时间日期,同时通过巡检PDA上的键盘和液晶屏可以输入设备设施的状态和数据。这样通过巡检PDA可以客观地记录每一次设备和设施的巡检时间、日期,和相关的数据。

巡检完成后,通过无线传输将巡检PDA的巡检数据上传到加油站安全巡检管理系统数据库,之后加油站可以通过加油站安全巡检管理系统打印巡检记录单,上级单位可以通过便携式打印机打印巡检记录单。

加油站安全巡检管理系统还支持设备故障报修以及巡检工作的考核分析(如漏检、不按时巡检等),自动统计和分析生成各类统计报表。

(1)射频识别技术RFID,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触,是实现加油站闭式安全巡视检查的重要技术手段,本文需研究其与信息系统的接口;

(2)巡检器,加油站巡检要求确定和记录到位时间、巡检点ID以及人员身份,为保护投资,在系统管理架构下,将巡检管理作为一个独立子系统,采用LB-05型巡检器作为巡检信息采集终端,本文需对巡检器与信息系统的接口进行详细研究。

(3)稽核系统,与巡检系统紧密结合,共同组成了运营管理系统,本文需研究巡检子系统与稽核子系统的协同工作。

5 论文工作安排

(1)2014.08-2014.09(文献阅读阶段):查阅与课题相关的参考文献并学习与系统开发相关的技术资料;深入项目应用单位进行实地调研,收集目标系统的相关需求。

(2)2014.10-2014.12(系统分析阶段):根据收集到的用户需求,从多个方面进行课题的可行性论证;根据调研的结果进行目标系统的功能性需求分析、性能需求分析以及安全性需求分析等。

(3)2015.01-2015.05(系统设计与实现阶段):根据系统分析的结果,分别进行系统总体技术架构设计、系统功能模块的设计、系统数据库的设计、系统功能模块的编码实现、系统的功能测试和性能测试等工作。

(4)2015.06-2015.09(论文撰写阶段):收集相关文档,根据学校的论文撰写要求进行硕士论文的撰写和修改工作。

6 参考文献

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