函授計算機本科畢業論文
隨著社會的發展，先進的計算機科學技術被應用到與人們息息相關的產業中。下文是小編為大家整理的關於的範文，歡迎大家閱讀參考!
篇1
工程施工管理中計算機模擬技術的運用
摘要：建築業在我國社會經濟產業中佔有十分重要的地位，也較大程度上影響著我國社會經濟的發展.但是，就目前而言，我國建築業的整體管理水平較低，不少專案存在較多不合理現象，例如預算超出、工期延誤等，導致資源損耗未能得到有效控制，也經常出現重大的質量及安全事故.大型建設專案施工程式的複雜性是普通建設專案所不能比的，工程專案施工也受各方面因素的影響，為保證工程能夠得到有效的實施，有必要進行施工進度及資源管理方面的計劃，確保計劃的科學合理性.傳統計劃編制方法比較死板，存在較多的缺陷，而模擬技術的應用，能夠對施工過程進行模擬，為計劃編制提供有效的方法和手段.對此，本文就計算機模擬技術在工程專案施工管理中的運用進行分析.
關鍵詞：計算機模擬技術;工程專案;施工管理;運用
建築業在我國經濟發展中起到十分重要的作用，隨著國家對建築業發展的重視，建築業在將來具有良好的發展前景.但我國目前的建築技術水平整體依舊還處於較低位置，其管理水平也是如此，並且存在諸多不合理的現象，同時經常發生一些安全事故以及質量事故，也存在較為嚴重的資源損耗.尤其是大型工程專案，其具有極其複雜的施工程式，也存在較多因素對施工的順利進行產生影響，施工的環境條件也有諸多不確定性，導致施工難度增加，也承受更大的風險.為確保施工更加順利，必須進行施工計劃與指導的編制，使施工的各個環節得到指導。
工程設計檔案中，施工進度以及資源使用計劃十分重要，在工程實施的各個階段均起到十分關鍵的影響.所以，施工進度以及資源計劃的合理安排，對參建方而言，都需要得到足夠的重視.傳統專案計劃的編制主要採用CPM和PERT，兩者的使用也存在一定的侷限性.其中，後者的缺點在於精度缺乏保障，存在較大的誤差，不能使實際工程的要求得到滿足.對此，計算機模擬技術的出現，為專案計劃的制定帶來了極大的幫助.在我國社會與科學不斷髮展的背景下，計算機模擬技術同樣發展顯著，在我國工程施工管理領域得到更加廣泛的應用，也形成較多趨於完善的施工模擬系統，其中包括GIS以及CY-CLONE等.計算機模擬技術憑藉其風險小、成本低的優勢，其在工程專案施工管理中的應用，將更好地解決實際問題，對建築業的發展具有十分重要的意義.
1計算機模擬的相關概念及基本步驟分析
1.1概念
計算機模擬技術與計算機建模技術，是一種新型技術，目前已經得到較大的發展，在現代科學技術研究中佔據重要的地位.該技術在多個領域應用廣泛，能夠有效幫助解決複雜系統的問題.在計算機模擬中，計算機、系統以及系統模型是其主要的三大要素.其中，系統指的是事物及其規律的一種總稱;系統模型是指關於系統特性及關係的描述，用於系統功能及部件間規律的研究.目前，系統模型型別更多，其中的數學模型也已經得到更加廣泛的應用.目前，模擬的概念也逐漸得到完善，雖然各學者對模擬的定義存在一些區別，但是根據這些定義，可對計算機模擬的定義作出以下概括：計算機模擬是針對實物進行模擬，建立於豐富的技術理論層面，藉助計算機等工具，通過系統模型對系統實施動態研究，屬於一種新型技術，涉及較多的專業與學科，具有較強的綜合性.換句話說，計算機模擬是不改變實際系統執行的基礎上，通過計算機構建系統模型進行系統性能研究及系統構造的一種技術.計算機模擬型別各種各樣，按照不同的分類依據可得到不同的種類劃分.例如以模型的種類為依據，可將計算機模擬分為半實物模擬、物理模擬以及數學模擬.根據模擬時鐘和實際時鐘之間的比例進行相關劃分可得出，計算機模擬可以分為三種模擬，即超實時、亞實時以及實時.若依據系統模型的特徵進行相關分化可得出兩種模擬，即離散系統以及連續系統.
1.2基本步驟
***1***建立問題及目標.首選需對模擬系統的相關處理物件進行確認，並且明確模擬的目標，也就是通常所說的促使某一問題得到有效的解決.
***2***進行建模.模擬模型可以實現對研究物件的抽象描述，能使研究系統的屬性特徵得到體現.模擬建模特點顯著，通常採用針對問題進行建模以及針對執行過程進行建模的方式.
***3***資料採集.若模擬模型已經開始進行相關基本框架的建設.那麼其所輸入的資料必須是準確無誤的，以此才能使模擬執行中模型的數學及邏輯關係得到有效利用，從而通過計算與分析得出可信的模擬結果.而離散系統模擬中，資料分佈通常存在某種概率，所以，實際系統統計和調查的實施必不可少.
***4***驗證模型.需要驗證模擬模型，判斷其是否具有代表性，從而確保模型能夠有效體現真實系統的特徵及效能，促使模擬得到成功.
***5***運用模型，分析結果.完成模型驗證後，接下來就是模擬模型的運用.在運用模擬模型的過程中，需要確保初始條件和資料輸入一致，進行多次模擬執行，才能通過模擬得到真實的統計資料和輸出結果.建築工程中模擬模型的運用，需要對某事件的概率和隨機變數的期望值進行分析，也需要進行敏感性分析.
2計算機模擬技術在施工管理領域中的應用分析
2.1蒙特卡洛模擬***Monte-Carlo***在施工模擬中的應用
該模式方法是根據統計理論，對風險發生率或者風險損失數值進行研究和計算機計算.該方法的基本原理是使用數學模型***模擬模型***將研究物件進行代替，在模型中儘可能將所有的影響因素包含其中.模擬模型中使用具體的概率分佈來描述各個風險變數的風險結果和其有關的概率值.然後採用隨機的方式給出某個數值，然後根據該數值在各風險變數中的概率分佈進行取值，完成各風險變數的取值後，可以模擬模型為依據得出風險總體效果.
對這一程式進行重複，以產生的隨機數為依據，得出風險總體效果確切值.計算機模擬的概念是在20世紀40年代馮•諾依曼最先提出，而計算機模擬中最早應用的方法就是蒙特卡洛模擬，起初該方法的應用只能對隨機過程問題進行解決.現階段，蒙特卡洛模擬在工程施工領域中的應用越來越廣泛，主要體現在對成本以及進度的模擬方面.應用蒙特卡洛模擬於工程網路計劃中，憑此對工程進度風險進行模擬分析，能夠通過概率計算得出合理的工程工期以及明確工作中的重點，有助於施工管理人員工作的進行.而施工專案成本風險管理中蒙特卡洛模擬技術的應用，則能有效分析以及空時施工專案成本中的相關風險，對施工成本風險分析與管控具有十分積極的作用.
2.2迴圈網路技術***CYCLONE***在施工模擬中的應用
就迴圈網路技術而言，該技術能夠在模擬系統和建築建模中體現價值，是最先專門為建築施工模擬而研發的模擬系統.其有效結合多項理論與技術，包括排隊理論、網路計劃技術以及計算機模擬技術，利用計算機實現模擬，可對各施工組織的工期和費用進行計算，也能對各項資源的利用率進行計算.CYCLONE模型的組成元素主要包括流水單元、節點以及矢線.其中，流水單元也就是模型中能夠流動的部分，包括各方面的資源，例如人力、物力、財力以及控制資訊等;矢線則表示的是各節點之間存在的關聯以及流水單元的相關位置走向;節點通常可以劃分為五種節點：第一種是一般節點.其主要表示非限制性工作和其主動狀態，當流水單元經過此節點時能夠稍作的停留，但工作仍然是在進行中.
第二種是複合節點.表示工作的開始受控，只有確保所有要求得到滿足後才能開始工作，所以，複合節點往往處於排隊節點之後，而兩者又同屬於活動節點.第三種是控制節點.能夠對流水單元實行監測以及控制.第四是排隊節點.該節點主要對流水單元的被動狀態進行描述.流水單元進入該節點後進入暫停狀態，等其他排隊節點滿足要求後同時進入複合節點.排隊節點是流水單元等待的停留場所.最後是職能節點.其功能在於合成模型中的各個流水單元，使其成為一個流水單元，並且該節點能夠對資料進行統計和計算.CYCLONE具有以下優勢，例如簡單、操作方便、建模容易等，目前其應用已經比較廣泛.有學者結合水電站導流隧洞迴圈施工的特點，將CYCLONE應用於施工模擬中，取得的效果比較顯著.也有學者在土石方工程施工模擬中對迴圈網路技術進行應用，能夠得出一些對於管理人員決策而言、具有重要參考意義的引數.此外，CYCLONE模擬同樣也在隧道工程施工以及高層建築施工模擬中得到應用，也取得一定的應用效果.
2.3地理資訊系統***GIS***在施工模擬中的應用
地理資訊系統，即GIS，是一門新型學科技術，其介於地球科學和資訊科學之間，能夠有效結合計算機技術以及地學空間資料，屬於空間資訊科技的範疇.該項技術是對地理空間資料庫進行利用，進行集空間資料的採集，然後對其進行分析、操作、管理，最後進行資料顯示，且通過地理模型分析，得出各種空間及動態地理資訊.GIS使用屬性資料和圖形資料對空間資料物件進行描述，並通過使用者標識碼和內部程式碼連線兩者成為公共資料項，促使兩者相互對應.施工模擬系統是通過計算機採集、管理、操作以及分析施工過程中的各項資料，並且給出各種空間及動態資訊.因此，GIS系統與施工模擬系統能夠在多方面實現結合，GIS的屬性、位置雙向查詢技術以及空間處理技術等，均可在施工模擬中得到應用.其中，天津大學對該技術的研究更為廣泛，然而目前該項技術僅僅在水利水電工程施工中得到一定程度上應用.
GIS技術應用於水利水電工程施工中，主要是在水利工程的施工導流動態視覺化模擬中得到應用，建立導流三維視覺化模型並採用三維動態演示方法，對三維動態模型進行演示.複雜地下洞室施工模擬系統中GIS技術的應用，使用視覺化影象形象地表示大壩施工具體過程，從而使工程人員能夠清楚地、及時地瞭解大壩施工的情況，促使施工組織水平得到有效提高.也有不少學者對施工模擬中GIS技術的應用進行研究，例如在隧道施工的視覺化模擬中應用GIS技術，使GIS有效結合工程動態模擬系統，對施工過程中進行模擬，從而得到施工組織管理的一些資料資訊.
2.4Petri網在施工模擬中的應用
1962年德國CarlAdamPetrified最先提及Petri網，現階段，Petri網在自動化科學技術、計算機科學技術、機械設計與製造等相關模擬領域已經有了較為廣泛的應用.Petri網屬於一種網狀的資訊流，其節點通常分為兩類，即條件、事件，基於節點的有向二分圖進行token分佈的新增，這些token分佈能夠表示狀態資訊.並且，根據引發規則改變事件驅動狀態，從而使系統動態執行過程得到體現.Petri網憑藉其具備的系統分析及驗證方法，能夠有效進行不確定性、資源共享性、併發性系統的分析.而建築工程施工的複雜性，也正是在資源共享、併發性以及不確定性問題上得到體現，因此，建築工程施工系統模擬中Petri網能夠得到有效的應用.在20世紀90年代末，Wakefield等人最先提出在模擬施工系統中應用Petri網，改變了人們認為Petri網只適用於計算機網路及自動化製造技術的觀點，並且完成有關模擬模型的建立.隨著時代的發展，相繼有學者將Petri網應用於工程專案的計劃管理、攪拌站混凝土的生產過程的模擬、鋼結構的施工模擬建模、公路工程的施工過程模擬、隧洞工程的施工模擬等，同時建立起相應的模型.
2.5施工模擬中虛擬現實技術的有效應用
20世紀末虛擬現實技術被提出，並且很快得到有關領域的關注.該項技術集成了多項先進技術，這些技術主要有計算機模擬技術、人體互動理論、人體工程學、感測技術、計算機圖形學以及計算機技術等.虛擬現實技術中計算機佔據十分重要的地位，通過計算機及有關輸出、輸入裝置進行逼真、多感官三維虛擬世界的構建.有學者提出這樣的觀點：21世紀，虛擬現實技術將成為資訊科技的典型.虛擬現實技術相比於其他資訊科技，其具備三維空間表現能力、人機互動式操作環境具有實時互動性，能給人帶來逼真的感受，使人機互動介面的研究領域更加廣闊，也有利於各類工程海量資料描述的形象具體化.並且，虛擬現實技術能夠將難以觀察到的場景進行有效建立和再現，促使人們更好地瞭解和掌握所描述物件的運動變化規律.系統模擬技術可以抽象的形式，客觀展示真實複雜的世界，並且展現客觀世界的運動形式，應用虛擬現實技術能夠促使系統模擬模型的驗證更加合理有效，並且能夠將模擬結果更好地進行展示.就目前而言，在軍事、航天以及航空領域.虛擬現實技術的應用已經相對廣泛.並且，虛擬現實技術在工程建模及模擬領域也將得到較好的發展.工程建模及模擬領域，由於工程規模較大、施工環境條件比較複雜，並且在建模及模擬過程中需要考慮全面，根據系統模擬的要求，選擇適用的模擬技術，動畫演示虛擬世界的造型，並且進行有效的互動設計，可使以上問題得到有效的處理.
3結語
總而言之，建築工程施工程式具有較強的複雜性，其涉及到的不確定性因素也多種多樣，施工方案是否合理、資源類別及數量是否滿足要求，等等諸多因素均對施工進度產生較大的影響.如果繼續採用傳統施工計劃編制方法，將始終無法取得令人滿意的效果.在此背景下，施工模擬技術的出現與應用，能夠促使這些問題得到有效的解決.目前，我國計算機模擬技術在工程專案施工管理中的應用已經取得較大的發展，例如蒙特卡洛模擬、迴圈網路技術、地理資訊系統***GIS***、Petri網以及虛擬現實技術等均在施工模擬中得到一定的應用，並且取得較好的應用成效.隨著社會的發展以及我國科技技術的提升，三維立體的視覺化技術終將會實現，不僅能夠進行一般模擬資料的提供，也能對施工具體過程進行展示，從而為建築工程專案施工管理提供更有效的幫助，促使我國建築行業得到更好的發展。
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篇2
GIS電力計算機資訊管理系統研究
摘要：隨著社會的發展，很多先進的科學技術被應用到與人們息息相關的產業中.目前，中國電力事業正在蓬勃發展，如何增強GIS在電力系統中應用的靈活性得到了越來越多人的關注.GIS技術的發展和應用，不但提高電力相關係統的靈活性，還為我國電力企業的創新提供了前提，更加利於電力系統的開發和創造.本文就GIS技術的含義和組成進行了簡單的介紹，同時也討論了在實際應用過程中存在的問題與效益.
關鍵詞：GIS;電力計算機
在當下電力系統的蓬勃發展的大背景下，電力計算機管理系統在電力企業管理中逐漸處在越來越關鍵的地位，作為一種新型的管理技術，基於電力系統和電力企業的發展情況，對電力系統中的模型進行自主的涉及，同時在管理理念中加入了構架開發和系統整合模組，這些創新將對電力企業的可持續發展作出重要貢獻，同時電力企業管理效率也得到了極大的提升.但關於電力計算機資訊系統在日常應用中難點和問題也逐漸顯現出來，因此，解決這些工作難點也迫在眉睫，所以我們將GIS也加入到了這個管理模組中，這樣就實現了我國電力企業高效率的可持續的發展戰略，同時它不僅有利於電力企業，也對電力企業的創新發展提供了空間.
1GIS技術在電力系統中應用的概述
1.1GIS技術的工作內涵
GIS技術也可以稱為地理資訊服務技術，這種技術是地理、物理、計算機等學科的綜合處理結果，此項技術主要以地理學科為根本，通過地理建模進行分析，及時提供以GIS為基礎的相應的空間以及動態的地理位置資訊，是一種主要涵蓋了地理的研究技術及決策服務的技術系統.GIS技術目前已經具備將地球上發生的時間以及存在的現象進行收集、整理等資料化處理.目前，GIS技術已經被應用於各行各業中，同時，因為其自身特有的視覺化效果和地理資訊資料分析能力也讓人們能跟清晰的瞭解相關資訊，這對改善生活環境，為企事業單位在經濟方面的發展和戰略方面的規劃等提供了大量的技術支援.
1.2GIS技術的主要組成部分
GIS技術從根源上還是屬於計算機資訊系統技術，它與GPS、RS被稱為“3S”技術，但是GIS是通過其自身運作來完成對相關地理資料的收集和整理，這點不同於其他計算機技術，同時GIS資訊作為主要採集資訊的主體，它的主要的分析和處理的資料為地理數字分空間資料及屬性資料.目前，GIS由五部分組成，分別是人員、硬體、資料、過程及軟體.
1.3基於GSI的主要組成而採取的措施
針對上述的各個重要組成部分，我們使用現在的計算機理念是不夠全面的，想要讓GIS裝置在電力系統的領域的發展更加順暢，同時也不斷的適應現有社會的發展速度，我們必須從現在開始對各方面總結工作中的不足，同時加大改進力度，這樣才能使得應用了GIS的電力系統更加快速的發展與改革.
1.3.1在人員方面，加大培養計算機人才的力度我們要將培養電力計算機新型人才的培養提上日程，同時加大對在崗的計算機人員的判斷意識的訓練.依據計算機現有的體系，不斷為企業培養和提供適應社會的計算機人才，使企業更加容易適應日新月異的發展需要.
1.3.2在電力計算機資訊系統的方面基於現在不是很完善的系統，我們要根據未來可能發生的各種風險，提前做好準備，以便對可能發生的風險能及時作出各種應對措施，同時，我們要加強跟蹤和監控電力計算機資訊化系統的安全性，根據發生的風險等級的不同，及時作出相應的風險管控機制.
1.3.3在協調外部市場關係這一方面為了加強GIS在電力企業中的發展，就必須做到及時與各學科領域溝通，及時與社會人員溝通，同時要加強和市政部門的聯絡，通過與政府相關職能部門的各項配合工作，來改善當地的電力環境，構建更加穩定的電網網架，通過GIS將當地的電網網架進行整合，加強對地區供電的可靠性.
1.3.4在創新服務方面加強服務的創新是電力企業能夠更加適應社會的關鍵因素，如何加強服務的創新，將是未來十年內市場中的一個重要發展課題，而計算機技術無疑是能夠以最快速度來加強創新服務，作為越來越被大眾所接受的網際網路技術，已經從最初的以計算為主發展為現在集合搜尋等各項服務於一體的綜合產物，GIS技術恰恰利用計算機的飛速發展的時期，以加強服務為中心，創新服務為發展契機，大力應用GIS的覆蓋面，不斷拓展其應用領域，實現電力企業管理更加集約化.
2GIS在電力企業中存在的問題
由於電網裝置的種類和數量十分多且複雜，如果用人工統計方法，非常容易出現電力裝置精準度低，資料不全或缺失等問題.還有，電力資訊的臺長分別儲存於不同的計算機中，導致資料比較分散，使得企業無法明確掌握所有裝置，也就無法對其裝置進行有效的管理和保障，同時也無法滿足對資料的精準度的要求，更無法實現資料的自主關聯統計.針對對變電站中的裝置的時時狀態監控系統現在已經初步建立了，但是這些監控系統的狀態採集主要靠相關裝置廠家來進行的，由於裝置廠家與電力企業的子神系統沒有有效溝通與互聯，導致廠家無法提供裝置臺賬，也無法將裝置臺賬與實時資料結合為一體，無法長期應對和滿足電力企業越來越複雜的要求.同時，因為利益等一些原因，大部分裝置供貨廠商會保密自己的資訊，使得相同裝置但是來自不同供貨廠的裝置資料互不相容，需要認為的進行維護，無法做到整合所有資料.GIS的應用不但解決了相同裝置不同出處導致的不相容的問題，同時也利用其資料分析能力，可以整合電網中各類裝置的資料資訊，同時利用這些資料資訊對現場的相關裝置進行優化操作，使得工作人員能在最短時間內對資料進行處理、分析、整理、使用.
3用於實現GIS功能應用總體方案
配電臺區的用於維護GIS功能的軟體是利用CAD平臺進行開發的，使其具有保護圖形不受更改，聯動和互動相關屬性的保持，通過CAD來儲存資料結果.工作前期需要通過CAD的檔案操作功能，工作人員通過對裝置的改裝，以簡便操作為前提裝備了配電模型，這樣就達到了電力GIS的功能需求.多功能資料分析功能是所開發的後臺處理軟體最顯著的特點，這個系統不光能夠提取CAD格式的配電臺資料，還能分析通過GIS解析的資料，最終彙總明細和統計資料臺區，還可以根據業務需求進行綜合性處理，同時為臺區供電半徑等其他功能提供服務.構架開放是後臺的必要因素，這樣就可以開發出新的功能，比如釋出和查詢配電臺區資料，同時生成一個具有配變資料統計查詢等多功能的綜合電力WEB平臺，使電力管理系統有統一的***，也為其他入口網站提供了共享的資料.
4基於GIS系統應用率的效益分析
為了加強配電臺區的管理，要從從根源處上完善電力企業資訊臺帳的管理模式，同時在一定程度上提高配電裝置執行管理水平，提升和促進電力企業對於配電臺區綜合維護管理能力.如此大大縮減了維護關於電力GIS軟體相關臺區資料的用時;最終便於顯示對於現在臺區頻繁變動的效果.基於此係統工作人員的勞動強度也大為降低只要做到將所列的圖紙維護好，軟體後臺系統就會自動識別圖紙，同時匯出配電資料的明細以及統計資料，由此保證了配電資料的可靠性、正確性以及及時性.通過電力計算機資訊管理系統的執行，首先勞動效率得到提高，配電資料的匯出速率也得到了加快;其次配電資料的使用率也得到了促進.針對現有的基於電力GIS的計算機整合資訊平臺，使電力企業有了一套統一的建設電力系統的標準，也使得接入方式得到了全新的創新，通過這套電力資訊化應用平臺，切實的做到了“一點維護，多點實施”.同時本系統也通過具體業務具體分析，通過不斷調整和更新根據企業生產的活動開展情況，GIS系統也不斷調整以及更新，這對電力企業的未來的發展起著重要作用.同時以解決實際問題為出發點，軟體系統的技術也在不斷進步，由此也將促進軟體技術的進步，同時通過工作人員的進一步使用，電力GIS系統將隨之更新換代.
5GIS的應用前景
二十一世紀是向著全球網路化、數字化、一體化、資訊化、智慧化發展的新世紀.世界範圍的新技術革命和知識經濟的浪潮，推動全球大部分國家在電子資訊科技的創新和應用領域重新的站在同一起跑線上，共同面對新的發展機會和挑戰.在現在的資訊化的社會環境中，誰能夠更有效地利用本身的資源，掌握更全面、準確的導向，更迅速的做出應對變革的反應，甚至創新、變革，誰就能順應當前的潮流，同時給電力企業帶來更高的回報.而GIS作為計算機化的資料庫管理系統，他擁有獲得、儲存、搜尋、解析和相關地理位置定位等整合而成.地理定位資訊的主要針對物件是地理位置的實際體現，主要過程就是根據實體的空間位置與空間中的虛擬位置的關係進行的分析的.如果電力企業能夠抓住歷史賜予的跨越式發展機會，那麼從電網規劃、電網建設和電網管理水平將極有可能衝進世界先進國家的前列，並帶動其他產業的發展.
6結束語
在我國電力行業發展的過程中，我們將GIS技術應用到有效的解決電力計算機資訊管理系統在執行過程存在著的問題，這樣不僅很大程度的提高了計算機資訊管理系統在電力應用中的靈活性，同時也大幅度的提高了電力企業資訊計算機管理系統的執行的效率與效益，進一步增長了我國國民經濟生產總產值.
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