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浅谈软件项目估算技术

摘 要：由于软件产品自身的特殊性，导致软件项目的估算工作进行困难，估算结果准确性差。为了解决这一问题，产生了很多不同的软件项目估算技术，本文对各种估算技术的主要思想及其优缺点进行简单的阐述。尤其是对功能点估算技术，本文做了详细的介绍，并通过实例加以说明其应用方法。

关键词：规模估算;成本估算;实例应用

中图分类号：

软件项目的估算历来是比较复杂的事，因为软件本身的复杂性、历史经验的缺乏、估算工具缺乏以及一些人为错误，导致软件项目的估算往往和实际情况相差甚远。因此，估算错误已被列入软件项目失败的四大原因之一。由此，也证明了正确对软件项目进行估算是何等重要。

在软件项目管理中，估算就是对项目将持续多长时间或花费多少成本的预测。所以说，估算正是一种对未来的预测。从这里也看以看出估算的重点就在“工作量估算”或“成本估算”，而在对这两者进行估算的过程中大多数情况下都少不了“软件规模”这个条件，所以本文将软件估算分为两种类型，第一个种是软件项目规模的估算，第二种是将估算得出的规模转换为工作量的估算或成本的估算。目前使用比较广泛的规模估算技术，如：代码行估算技术、功能点估算技术;而使用比较广泛的成本估算技术，如：COCOMO算法模型估算技术。

除了上述所列举的几种技术外，还有几种估算技术既可以用于估算规模，也可直接应用与估算工作量或估算成本，如：Delphi估算法、类比估算技术、PERT估算技术。这几种估算技术不似前面所列的技术，比较有针对行，且有具体的计算过程、计算公式。这几种技术只是一种思想，依据某个选定的科目进行估算。下面本文将简单介绍上述提到的几种估算技术，并通过具体的实例重点阐述功能点估算技术。

1 估算技术简介

代码行估算技术。代码行(LOC)指所有的可执行的源代码行数，包括可交付的工作控制语言(JCL：Job Control Language)语句、数据定义、数据类型声明、等价声明、输入/输出格式声明等[1]。代码行估算技术主要是估算软件的规模，即通过该技术估算待研发软件项目有多少行代码。一般为了方便表示，使用较大的单位千代码行(KLOC)来表示待研发软件项目的规模大小。这种方法比较适用于有经验积累和开发模式稳定的公司。如果是新成立公司，使用这种估算技术则会存在很大误差，加大项目失败的风险。

功能点估算技术。功能点法是一种经过实践验证的方法，但应用成本很高，估算的工作量投入也较大。功能点估算技术最终结果是规模，仍然需要知道项目的生产率数据才能得出实际的工作量。功能点估算技术将系统功能分为输入、输出、查询、外部文件和内部文件5种类型。其中，输入是一个数据跨越系统边界，从外部到内部的基本数据处理过程。数据的来源可以是人机输入界面/接口，或是另一个应用系统;输出是一个衍生数据跨越系统边界，从内部到外部的基本数据处理过程。这些输出的数据可能会产生报表，或发到其他外部系统的输出文件;查询是一个不包含衍生数据和数据维护的基本数据处理过程，包括输入和输出两部分;内部文件存在于系统边界之内，用户可识别的一组逻辑上相互关联的数据;外部文件存在于系统边界之外，用户可识别的一组逻辑上相互关联的数据。使用功能点估算技术估算的大概步骤为：

(1)通过需求分析将系统功能按照上述5种类型进行分类。

(2)分析每个功能项的复杂程度，大致分为一般、简单、复杂三种类型，每一种类型都对应一个权重值，具体如表1。

(3)根据每个功能项的复杂权重值，求出功能项的加权和，即为未调整功能点数(UFC)。

(4)分析该系统的技术复杂度，功能点估算将与系统相关的技术影响因素分为14组(用Ai表示)，每个分为6个级别，权重分别从0至5。根据分析结果及公式计算技术复杂度因子(TCF)，即TCF=(SUM(Ai))。

(5)将UFC与TCF相乘即为功能点数。

COCOMO算法模型。Cocomo模像是一个分层次的系列软件成本估算模型，包括基本模型、中级模型和详细模型3个子模型。3个模型采用同一个计算公式，即E=asb×EAF[2]。其中，E是以人月为单位的工作量;S是以KLOC为单位的程序规模;EAF是一个工作量调整因子，在基本模型中该项值为1，中级模型和详细模型中根据成本驱动因素确定;a和b是随开发模式而变化的因子，这里开发模式被分为3中类型，即有机式、半分离式和嵌入式。

Cocomo算法模型是一种精确易用的估算方法，如果项目没有足够多的历史数据，会使得各调整因子和系数很难确定，进而使得估算比较困难。但是一旦项目建立起这种模型，则通过Cocomo模型得出的项目工作量和项目周期具有更高的准确度。

Delphi估算技术。Delphi估算技术又被成为专家估算技术，它是由一个被认为是该任务专家的人来进行估算，且估算过程很大一部分是基于不清晰，不可重复的推理过程，也就是直觉。所以该技术中专家“专”的程度及对项目的理解程度是该技术的重点，也是难点，它的好坏直接影响估算结果的准确程度。

Delphi估算技术估算过程并不像功能点估算技术或COCOMO算法模型那样，有明确的计算方法或计算公式。它是将待估算的项目的相关信息发给专家，专家估算后由专门的负责人进行汇总，然后再发给专家估算，反复几次后得到一个估算结果，可见只是一种思想，所以它除了用来估算规模，也可以用来估算成本、风险等，即对选定的某个科目进行估算。

类比估算技术。“类比估算”，顾名思义是通过同以往类似项目(如应用领域、环境和复杂程度等)相比较得出估算结果。类比估算技术是一种粗略的估算方法，它估算结果的精确度取决于历史项目数据的完整性和准确度。类比估算技术与Delphi估算技术类似，它的用途不仅仅用在规模估算上，也可以估算成本、工作量等。 PERT估算技术。PERT估算技术，又称为计划评审估算技术，它对需要估算的科目(如规模、成本、工期等)按三种不同情况估算：一个乐观估算结果，一个最可能估算结果，一个悲观估算结果。再通过这三个结果计算得到一个期望规模和标准偏差。这种估算技术可以用于估算规模，同样也可以用于估算工期，相比较来说PERT技术估算的结果比类比估算技术的结果要更准确。

2 功能点估算技术应用实例

假设某员工管理系统，经过需求分析得知，该系统所包含功能如下：

(1)员工信息维护：添加员工、修改员工信息、查询员工信息;

(2)部门信息维护：添加部门、修改部门信息;

(3)工资统计：统计员工年薪，并打印输出。

其中，在该系统中添加一个员工资料，会使用到员工的基本信息：员工ID(标签控件)、姓名、性别、年龄、婚否、部门ID;教育情况：学校名称、所学专业、学历。对部门的维护会使用到部门的信息：部门ID(标签控件)、部门名称。员工工资信息由另外一个财务系统提供，工资表信息有员工的基本信息：员工ID(标签控件)、姓名、部门名称;工资信息：工资级别、工资金额。

根据功能点估算技术估算步骤，首先计算未调整功能点数，即各种类型功能项的加权和，分析该系统6个功能项所属类型及其复杂权重值如表2：

假设该项目的14个技术复杂度因子均为“有一定影响”，即权重值均为2，则该项目功能点数为：FP=45×(×14×2)=。如果知道该项目使用何种语言，可以将功能点数转换为代码行数。

3 结语

本文对目前比较流行的几种软件项目估算技术做了简单介绍。重点讲述了功能点估算技术，并通过一个实例演示了功能点估算技术的应用方法。通过本文描述可以看出每种项目估算技术都有其自己的优缺点，如果想要得到比较准确的估算结果，不能仅靠一种估算技术，而应该综合运用各种估算技术，才能得到比较全面的信息和比较准确的结果。目前，也有一些基于这些估算技术的思想的自动化估算工具产生，相信通过不断的发展，将解决软件项目成本估算难的问题。

参考文献：

[1]朱少民.软件项目管理[M].北京：清华大学出版社，2009-11.

[2]覃征等.软件项目管理[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3]李明树，何梅，杨达，舒风笛，王青.软件成本估算方法及应用[J].Journal of Software，， ， April 2007，775-795.

[4]The David Consulting Group ，Function Point Counting Practices Manual Release ，January 2005，

[5]刘谦.软件项目估算方法在敏捷开发中的实践.中国管理网，2010-06-18.

作者简介：王颖，女，研究生，软件工程专业;江文焱，男，研究生，软件工程专业。

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在全球信息化的时代里,计算机 网络技术 不可或缺的成为其发展的主力军,为人类生活水平的提高、科技的发展以及社会信息化的发展都产生了深远的影响。下面是我为大家整理的计算机网络技术 毕业 论文 范文 ，供大家参考。

《 计算机网络技术的应用及发展思路 》

【摘要】随着科学技术的发展，计算机网络技术得到广泛应用，为了让计算机网络技术更好服务于人类，需要对计算机网络技术进行深入的研究，同时对其发展进行科学预测。为此，本文通过分析计算机网络技术的应用，同时阐述计算机网络技术的发展，为应用计算机网络技术提供参考依据。

【关键词】网络技术;计算机;应用与发展

在信息化时代，计算机网络得到大范围的普及与推广性使用，进一步推动社会的发展。随着科学技术的发展，计算机的应用朝着纵深方向发展，而计算机网络作为计算机行业的一部分，其网络接口被集成到计算机主板上，同时 操作系统 也融合了网络功能。为了让计算机网络技术更好服务于人类，需要深入研究计算机网络技术的应用，同时对其发展进行科学预测，为应用奠定基础。

1计算机网络技术的应用

局域网

局域网简称LAN网络，这种网络存在一定的特殊性，其特点主要表现为投资少、效率高，并且见效速度快。当前，这种网络在国内外得到广泛的应用。在局域网中，应用最为广泛的产品分别为：以太网(Ethernet)、令牌环网(Token-Ring)、光纤分布式数据接口关(FDDI)。

以太网(Ethernet)

在局域网中，以太网是一种低层的网络协议，通常在OSI模型的物理层和数据链路层进行操作。随着局域网的不断发展，以太网(Ethernet)依然处于核心位置，主要包含双绞线的10BASE-T组网结构、细同轴电缆的10BASE2组网结构、粗同轴电缆的10BASE5组网结构三种主要的以太网结构。对于双绞线的10BASE-T组网结构来说，其优势为布局灵活，可靠性高，扩展、管理等非常方便，这种结构在九十年得到广泛应用。但是，随着消费者需求层次的不断提高，已经出现传输速率为100Mps的100BASE-TFASTEthernet组网结构。

令牌环网(Token-Ring)

令牌环网(Token-Ring)在适应性、实时性方面表现优越，其特征主要表现为令牌传输媒体访问控制方式、优先访问权控制机制，以及能够为网络用户提供更高层次的网络系统。令牌环网(Token-Ring)在20世纪90年代应用较为广泛。

光纤分布式数据接口(FDDI)

光纤分布式数据接口(FDDI)也称城域网，通常情况下，这种网络借助光纤分布式数据接口、网卡连接个人计算机，其基本结构属于双环网络环境，在工作过程中，通过分组交换、令牌方式共享光纤带宽，其传输速率为100Mps，传输距离为100km，这种网络出现在20世纪80年代，到了90年代初进入应用高发期。

国际互联网(Internet)

国际互联网(Internet)作为一种国际计算机网络，在世界范围内应用最为广泛。借助国际互联网(Internet)，用户可以实现远程登记、传输文件，以及电子邮件交流等功能，同时为人们提供了多种信息查询工具，丰富了网络用户访问信息的 渠道 ，在一定程度上提高了用户的访问速度。从应用群体来看，在全球范围内，人们对Internet的优越性给予了高度的认可。

网络

ATM网络作为一种信息格式，也被称为异步传输模式，这种模式在一定程度上实现了局域网与广域网之间的连接。通常情况下，这种网络借助专门的转换器和ATM网卡对高速网络中的数据进行交换、传递处理，以及对数据进行传输(远程、近程)。从当前的计算机网络技术发展来看，ATM网络已经趋于成熟，其应用范围在全球不断扩大。

无线网络

与有线网络相比，无线网络技术的优势更加突出。对于无线网络来说，其类型主要包括无线局域网、个人通信无线网络、家用无线网络三类。从应用范围来说，无线网络技术有着非常广阔的发展前景，例如，在无线通信技术中，射频技术虽然受到国家特定频率的限制，但是可以贯穿地板、墙壁等固体建筑物。而对于红外技术来说，虽然不受国家频率的制约，并且传输速度快，抗干扰性强，同时生产成本低，但是由于不能贯穿地板、墙壁等建筑物，在这种情况下，进一步制约了其应用范围。但是，对于无线网络来说，由于兼具射频技术、红外技术的优势，所以在军事、医疗等行业得到广泛应用。

2计算机网络技术的发展

随着科学技术的发展，计算机网络技术实现了跨越式发展，并且出现新的形式，主要表现为：

微型化

随着计算机功能的不断完善，以及运算速度的不断提升，大规模、超大规模集成电路成为一种趋势。从微处理器芯片的更新速度、价格来说，计算机芯片的集成度周期一般为18个月，在这一周期内其价格降低一半。但是，随着计算机芯片集成度的提高，计算机的功能将会越来越强大，在这种情况下，将会进一步推进计算机微型化的进程和普及率。

网络化

随着科学技术的发展，计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。随着网络技术的发展，计算机网络在政产学研等领域得到广泛应用，并且有关计算机网络的概念逐渐被越来越多的人所了解。对于不同地域、功能独立的计算机来说，通过计算机网络实现了互联，同时在软件的支持下，进一步实现了资源共享、信息交换和协同工作等功能。当前，凭借计算机网络的发展水平，可以对一个国家的现代化程度进行衡量，可见计算机网络在社会经济中发挥着重要的作用。

无线传感器

在当代网络技术中，无线传感器是一项重要的科研成果。在设计无线传感器的过程中，一般按照模块化、低消耗的模式进行设计。对于整个传感器来说，其电流消耗是非常低。无线传感器的工作原理是借助压电原理收集结构产生的微弱振动能量，同时将其转化为电能，为传感器工作提供电能。在设计无线传感器时，为了有效降低能耗，一般选择低能耗的产品，并且传感器在不采集数据信息的情况下，会自动关闭电源，此时整个装置处于睡眠状态。

智能化

随着科学技术的不断发展，智能化成为计算机网络技术发展的主流。通过智能化在一定程度上让计算机对人类的学习、感知、理解等能力进行模拟，通过技术的手段，让计算机具备理解语言、声音的能力，同时具备听、说、思考的能力，从根本上实现人机对话。另外，随着科学技术的不断发展，计算机网络技术呈现出一些新的趋势，例如：

协议发展

随着科学技术的发展，一方面丰富了IP协议的业务内容，另一方面增加其复杂程度，在这种情况下，需要高度关注IP协议的安全性、资源性，同时需要采取相应的 措施 进行改进和完善，为IP协议发展奠定基础。

出现分布式网络管理

在计算机网络技术中，借助分布式网络管理一方面有利于交换信息资源，实现资源的共享，另一方面可以推动网络技术的发展，进而在一定程度上提高计算机网络的管理水平。

发展三网合一技术

随着科学技术的发展，计算机、电信、有线电视网络出现相互融合的趋势，三者通过相互融合，在一定程度上促进三者不断改进，从根本上实现三网融合的高效性。

3结论

综上所述，随着科学技术的发展，计算机网络作为通信技术与计算机技术相互结合的产物，这种产物对全球的发展产生深远的影响。在信息化时代，计算机网络技术已经有了质的发展，不仅实现了社会的信息化，更重要的是借助计算机网络技术可以存储数据信息，同时可以共享资源，进一步推动社会经济的发展。

参考文献

[1]季泽洋.计算机网络技术在企业信息化过程中的应用研究[J].中国商贸，2014(01).

[2]范伟.浅论新时期计算机软件开发技术的应用及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用，2014(13).

[3]付鹏.浅析计算机网络技术在消防信息化工作中的应用及存在问题和对策[J].电脑知识与技术，2011(27).

[4]祝莉妮.计算机网络技术及在实践中的具体应用[J].数字技术与应用，2014(06).

《 计算机网络技术的发展与应用 》

计算机网络技术诞生于计算机技术与通信技术的出现与融合之时，是这个信息化时代的重要标志之一。随着我国国民经济的飞速发展，我国的计算机网络技术也取得了非常令人称赞的发展成就。其在社会各个领域的应用不仅激发了国民经济的增长，同时也深层次的改变了我们的社会生活，从很大程度上讲计算机网络技术标志着一个国家和一个社会的进步和发展，也是经济发展的主要助推器之一，因此在信息化时代之中着力的发展计算机网络技术有着极为深远的意义。

1计算机网路技术的发展历程分析

就全球范围而言，计算机网络技术最早诞生于20世纪的50年代的美国军事领域，由于立体式作战的需要，美国国防系统尝试着将地面防空系统中远程雷达和测量控制设备，通过一定的方式实现有效的连接，而这种连接方式最终选择了通信线路，这个实践的成功标志着网络技术正式进入到了人们的视野之中，通过通信线路的连接，雷达系统和测量设备控制系统有机的连接起来，地对空的防御效率得到了大大的提升，自此以后计算机网络技术正式登上了历史的舞台。在其后的几年发展之中，计算机网络技术由军事领域开始向社会民用领域发展。60年代之初，在美国航空公司的订票系统中实现了当时美国全境的超过两千台的计算机与票务系统中的一台中央计算机的网络连接，这极大的提升了航空系统的票务管理效率。进入到70年代以后，随着微型计算机的出现以及微处理技术的诞生和运用，美国社会开始出现了对于计算机短距离通信的要求，现在广为人们熟知的局域网(LAN)正是诞生于这个背景之下。在此之后美国的IBM公司和DEC公司分别推出了SNA系统网络结构(SystemNetworkArchitecture)和DNA数字网络体系结构(DigitalNetworkArchitecture)，自此计算机网络技术正式进入到了系统结构标准化时代。在此后的发展之中，计算机网络技术一直被认为是社会经济发展的生力军，对于计算机网络技术的研究和开发也呈现出一派欣欣向荣的景象。自20世纪90年代中计算机网络技术进入到我国之后，我国的国民经济发展进入到了一个前所未有的高速发展阶段，各行各业的发展都突破了传统模式下的瓶颈阶段，为21世纪首个十年的辉煌发展奠定了坚实的基础。

2计算机网络技术概述

计算机网络技术可以根据其网络拓扑结构以及连接范围分成若干种不同的类型，所谓按照拓扑结构分，指的是根据网络之中各个节点之间连接方式和 方法 的不同，计算机网络可分为树形、总线型、环形、星形以及复合型等五种基本类型，而按照连接范围分大致可以分为广域网也可以叫做远程网即WAN(WideAreaNetwork)、城域网即MAN(MetroplitanAreaNetwork)和局域网即LAN(LocalAreaNetwork)三种范围形式。而在网络操作系统方面经过半个世纪以来的发展，目前计算机操作系统主要有以下三种。

1)UNIX操作系统。UNIX网络操作系统可用于超大型计算机、超小型计算机一级RISC计算机，其特点是具有多用户多任务性、可移植性以及相互操作性。

2)NOVELL系统。NOVELL系统是目前局域网市场中占据主导地位的操作系统，其是在汲取了UNIX操作系统多任务以及多用户特点的基础之上发展而来，是一种开放的网络体系结构，也是一种连通性很强的系统结构。在其主要使用的Netware中采用了高效的系统容错技术，这使得该操作系统的接受程度更高，这也是该系统能够成为当今世界主导操作系统的主要原因之一。

3)Micosoft系统。Micosoft操作系统是目前市场上LAN网络市场和NOVELL公司最为强大的竞争对手，其最具代表性的操作系统就是WindowsNT，是一种典型性的32位现代化、模块化的平台系统，完全具备小型网络操作系统所具有的全部功能。

3计算机网络技术的应用

网络的应用

LAN网络是目前我国使用的最为广泛的一种网络技术形式之一，其具有投资较小，见效较快的特点，是网络技术发展的先驱力量。目前在我国主要使用的LAN技术有Ethernet(以太网)、Token-Ring(令牌环网)和FDDI(光纤分布式数据接口)。

Internet是一种国际互联形式的网络结构，是我国乃至全世界使用最为广泛的跨国计算机网络。该系统能够为用户提供诸如FileTransferProtocol(文件传输)、ElectronicMail(电子邮件)以及Telnet(远程登录)等服务。除了这些服务之外，Internet还为我们提供了许多便捷的查询服务，用户可以通过WWW、Gppher等方式访问自己所需要的信息，由于Internet的这种高效互联性，世界各国之间的联系紧密异常，全世界范围的商业和科技发展也成为了现实。

无线网络

无线网络是近年来发展起来的一项计算机网络技术，也是当前市场前景最为广阔的网络技术。目前国内市场上的无线网络产品主要为无线LAN、个人通信以及家庭用无线网络三种。在技术形式上目前主要的应用是射频无线网络技术和红外传输网络技术，其中红外技术成本较低，传输速度也更快，避免了国家频率对于普通频率的干扰，但是红外传输技术具有很大的技术缺陷，那就是在穿透墙壁、地板等建筑隔断时的能力较低，这也在很大程度上限制了红外传输技术的使用。而射频传输技术有效的弥补了红外传输技术的不足之处，但是其往往受到国家特殊频率的干扰和限制。目前我国无线网络技术已经广泛的运用到了医疗、军事以及制造等领域，为公众的生活提供了极大的方便，在实现了无线网络与Internet的结合之后，无线网络技术更是实现了质的飞跃。

4计算机网络技术的发展方向展望

信息化的时代中，网络信息技术的发展在很大程度上决定着社会经济的发展，随着我国国民经济的不断发展，网络通信技术和多媒体通信技术也呈现着日新月异的发展态势，并且随着互联网终端设备智能化的提高，高速以太网以及无线网络标准将会不断的得到发展和进步，并且互联网络的结构也将会更加的合理和科学，传输效率也会不断的提升。

5结论

计算机网络技术在社会生活之中和经济发展之中所扮演的角色越来越重要，计算机网络技术的诞生和广泛应用拉近了人与人之间的交流和信息的沟通，也使得整个社会的效率变得更高，信息的传播速度更快。局域网、国际互联网的使用更是使得国家化的进程不断加剧，各国之间的交流正在不断的加深，彼此之间在科技、 文化 等方面互通有无，这毫无疑问对于任何一个国家的社会和经济的发展都起着至关重要的作用。因此作为发展中国家我们应该不断的加强对于计算机网络技术的应用，确保计算机网络技术能够始终保持较高的发展速度，为我国社会经济的发展提供一个较为充分的物质基础。

《 计算机网络技术应用研究 》

计算机网络技术是通讯和计算机技术的有机结合，随着二者的快速发展，计算机网络技术也得到了快速的更新和广泛的应用，并且在 教育 、商业和军事等领域的发展过程中起到了重要的促进作用，也逐渐成为了推动社会发展的关键动力。加强计算机网络技术的应用，对促进社会信息化发展，提升经济效益，实现资源共享等各个方面都有着重要意义。因此，计算机网络技术的应用研究是至关重要的。

1计算机网络技术概况

计算机网络技术是在结合了通讯和计算机技术的基础上产生的一种技术。其能利用电缆、光纤和通讯卫星等将分散的、独立的计算机连接起来。计算机网络技术具有诸多优点，其将通讯和计算机的优势有机结合，从而使运算和存储更加快速、便捷，使传送和管理也更加的快捷、高效。计算机网络技术作为一种当前较为先进的技术，在人们日常生活中发挥着重要作用，不仅提高了工作质量和效率，也促进了社会经济、科技的稳定发展[1]。计算机网络技术的功能主要体现在以下几个方面：

(1)共享功能。计算机网络技术的应用能够实现数据、信息、软件和硬件资源等方面的共享，计算机硬件、软件和数据库为资源共享的主要方面。

(2)协同功能。计算机网络技术的主要功能就是通过科学合理的协调，从而确保各个计算机之间的工作能够更加稳定、可靠。计算机网络技术的协同工作主要是指计算机或用户之间的协同工作。比如，当网络中某一台计算机的负担过重，无法完成，这时就可以将其工作任务分担给另一台比较空闲的电脑来完成，这样不仅能延长计算机的使用寿命，也有助于促进计算机网络可用性的不断提升，同时也能促进工作质量和效率得到显著提高。

(3)通信功能。主要体现在数据通信方面。应用计算机网络技术有效实现了计算机之间、用户之间，以及计算机与用户之间的通信，突破了时间和空间的局限，也为人们的日常工作生活提供了极大的便捷[2]。

2计算机网络技术的应用原则

(1)从简选择。随着计算机网络技术的快速发展，计算机应用设备也随之在不断更新换代。软件和硬件技术是计算机网络设备与技术的主要组成部分，所以，随着软件和硬件的不断更新和开发，相应的计算机应用设备也必须进行快速的更新换代。因此，我们日常工作生活中在选择计算机和应用技术时应遵循从简原则，选择的设备和应用技术应经得起产品市场与实践检验。

(2)规范使用。计算机网络技术是由多部分组成的一种较为复杂的技术，在使用过程中一个细小的问题都有可能造成计算机网络无法正常使用，甚至会导致其瘫痪，对日常工作生活造成严重影响。因此，日常生活工作中使用计算机网络技术时，应严格按照使用规范进行操作么，从而确保其系统的正常运行，以及相应工作的顺利进行[3]。

(3)细微维护。对计算机网络的定期维护与保养也是确保计算机正常运行的关键环节。相关技术人员在开展计算机维护前，首先要对其整个设计思路有进行全面的了解和掌握，并针对其经常或是可能出现的问题，制定出相应的应对措施，从而在维护过程中能够及时的发现和解决其潜在问题，确保计算机网络系统的安全、正常运行。

3计算机网络技术的应用分析

在信息系统中的应用

从目前的信息系统发展现状来看，计算机网络技术的应用对其产生了较为深远的影响，在信息系统建设中发挥了重要作用，主要体现在以下方面：

(1)为信息系统的建立提供了有力的技术支持。计算机网络技术具有的诸多优势，能够在信息系统构建发展过程中提供最基本的技术支持。主要体现在，其不仅能够为信息系统提供新的传输协议，从而促进信息系统传输效率的不断提升;也能够为信息系统提供数据库技术方面的支持，从而促进信息系统相关数据的存储更加便捷，符合实际存储要求。另外，计算机网络技术也在其传输技术方面提供了一定的技术支持，使其传输的有效性得到了显著的提升。

(2)有助于提升信息系统的建设质量。面对新信息系统的建设目标和具体要求，在信息系统建设过程中，应用计算机网络技术，使信息系统的建设质量得到了显著的提升，主要表现在，信息存储、传输性能等方面的提高。这不仅使信息系统实现了预期的建设目的，也通过计算机网络技术的应用，使信息系统的建设质量得到了一定的保障[4]。

(3)为信息系统的发展迎来了新的发展机遇。计算机网络技术在信息系统中的应用，不仅使信息系统的性能在整体上得到了显著的提升与发展，也使信息系统的整体建设质量得到了一定的保障。由于信息系统得到了计算机网络技术的有力支持，因此，随着计算机网络技术的更新和发展，也为信息系统带来了一定的发展机遇，并且在信息系统发展过程中发挥着积极的促进作用。

在教育科研中的应用

通过分析当前计算机网络技术现状来看，教育科研已经逐渐成为了其应用的关键领域，通过利用计算机网络技术，能够为教育科研提供更加先进的技术手段，从而使教育科研的整体质量和水平获得显著提升。其在教育科研领域的应用主要体在以下方面：

(1)有助于促进远程教育网络的构建。随着教育的不断改革和发展，为了进一步拓宽教育范围，从整体上提高教育质量和效率，运用了计算机网络技术来构建远程教育网络，这样不仅丰富了教育手段，创新出更多科学新颖的 教学方法 ，也在一定程度上促进了教育有效性的提高。通过远程教育体系的发展和实践应用上来看，远程教育体系已经逐渐成为了未来教育发展的主要形式。因此计算机网络技术在远程教育网络构建中应用的重要作用是不容忽视的[5]。

(2)为教育科研提供了虚拟分析技术支持。从当前的教育和科研实际发展状况来看，在科研和教育研究过程中，必须要对相关数据进行详细的分析，如果仅靠传统分析技术很难实现预期的研究目的，而应用计算机网络技术中的虚拟分析技术，能够使数据分析效果得到显著提升。可见，虚拟分析技术的应用对于科研和教育研究发展有着重要意义[6]。

(3)为教育科研提供了计算机辅助技术。从目前的教育科研发展来看，计算机辅助设计和辅助教学技术都在实际应用中获得了显著的应用效果，可见，计算机网络技术已经逐渐成为了教育科研发展中不可或缺的重要辅助手段，为教育科研的进一步发展提供了有力的技术支持，促进教育科研质量和整体效果的不断提升。因此，我们应该正确认识计算机网络技术在教育科研发展中的积极作用，并将其科学合理的应用其中，从而促进教育科研的快速发展。

在公共服务体系中的应用

在当前社会公共服务体系不断发展和完善过程中，计算机网络技术的应用，对提升公共服务体系的管理质量和效率有着重要作用。在传统公共服务体系运行中，大部分的服务内容都是依靠人工操作来完成的，同时也由于服务人员的专业素养和操作水平都有待提高，从而使得服务质量和水平也一直难以获得显著的提高。而计算机网络技术的应用，使公共服务体系获得了更加先进的技术支持，主要体现在以下几个方面：

(1)公共服务管理模式的创新。计算机网络技术在公共服务体系中的灵活应用，使其不在依赖于人工操作来实现公共服务，其网络化服务模式已经成为了整个公共服务管理领域的重要发展趋势。随着计算机网络技术的不断发展，也为公共服务体系提供了更加先进的管理模式和手段，从而使得公共服务体系效果得到一定提升，促进公共服务管理体系的全面发展。

(2)有助于促进公共服务体系管理质量的提高。从当前的公共服务体系发展来看，计算机网络技术的应用，使公共体系的整体服务质量和效率得到了较为明显的提高。当前公共服务体系，在办公管理系统上已经逐步形成了网络话的管理模式，在信息调用、服务咨询等方面也得到了进一步的发展，更好的满足了公共服务体系各个阶段发展的实际需要。因此，计算机网络技术的应用，对促进公共服务管理质量和效率的提高有着重要作用。

(3)有助于促进公共服务体系的全面发展。从当前公共服务体系的实际发展需求方面来看，应用计算机网络技术，为公共服务体系的进一步发展提供了有力的技术支持，使其在不断更新和完善过程中能够获得更加先进的技术手段。比如，从其提供的管理手段来讲，计算机网络技术不仅为公共体系管理提供了有力的技术支持，也为其赋予了较强的技术特性，使公共服务体系得到了更加科学全面的发展。

4结语

计算机网络技术的广泛应用，对推动我国现代化社会的发展有着重要作用。计算机网络技术不仅能够突破时间和空间的局限性，也加深人与人之间的互动交流。而其在为人们的生产生活提供便捷的同时，也迎来了新一轮的发展挑战。因此，人们应该准确把握计算机网络技术带来的发展机遇，将其广泛的应用到生产、生活的各个方面，运用计算机网络技术来推动我国经济、政治和文化等方面的发展，同时也促进计算机网络技术得到更加全面的发展。

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摘 要

由于无人值守变电站越来越多，这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平。

【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台

1 引言

随着电力自动化技术的快速发展，越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站，无人值守变电站的电压等级和范围越来越广，成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后，它实现了变电站运行的自动化、精度化，确保了对变电站事故的处理效率和准确性，进一步保障了 系统安全 ，减少了人员的误操作，减少了大量的运行值班人员，提高了劳动生产率，降低了成本，带动了企业科技进步。

但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同，设备型号复杂，对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析，电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。

2 项目内容

本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平，如图1所示。

平台的功能

真实三维再现变电站场景

直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。

集中展示设备工况

3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像，并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。

与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据，并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;

与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;

与在线测温系统融合――实时显示在线温度;

与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。

自动灵活查看实时图像

双击场景中的设备，图像设备自动进行转向、对焦，颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备，可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作，并智能生成人性化的记录、 报告 等。

设备异常告警

整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;解警后，可在设备数据面板中查看历史告警记录。

远程巡视

设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息，系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检，当进入已设定的巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成远程综合分析巡检结果记录，如图2所示。

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点

直观逼真

虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景，产生了沉浸式的交互环境。

统一管理

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统，展示其相应数据或图像，如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。

智能监控

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式：

整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;

所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律，均可以作为告警条件，进行告警及组合告警触发。

智能远程巡检

优化目前传统的现场巡检模式，通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容，巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检，当进入巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示，并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成综合分析结果记录，能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，形成和现场巡检的高度互补、统一。

3 技术实现 3D建模技术

三维建模软件为3dMax，它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，它功能强大，扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等，可利用系统自带的材质库，或自制的贴图，来达到逼真的效果。

3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件，可用于 Java3D开发的引擎平台加载，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。

本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。

平台引擎技术

由于本平台采用B/S架构，所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台，它能将图形功能与Internet很好地集成在一起，因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。

本平台算法有如下创新点：

(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观，沉浸地再现变电站复杂真实场景，实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。

(2)针对三维变电站场景地形的复杂性，改进传统2D启发式搜索A*算法，大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。

(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法，创新地增加了多维射线，来检测路面的高度信息，提高检验的精确性。

(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性，改进传统的AABB碰撞检测算法，采用动态AABB碰撞检测算法，大幅度提高碰撞检测的准确性。

(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动，摒弃传统的BSP树，采用椭球体算法并添加滑动公式，实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。

系统接口技术

本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，非常适合 Web 传输。

本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数，不同的系统有不同的编程方式，而且像Scada系统，数据量大，且实时性要求很高，接口程序需要设计的灵活、高效，扩展性好。

与Scada系统接口：Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据，本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点

与变电站辅控系统接口：本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号，而图像的文件一般比较大，快速流畅地在3D平台中展示是个难点。

预留与其它系统的接口：因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据，所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。

4 结论

基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术，在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况，解决了传统管理中很多人工难以解决的问题，同时面向变电站整体模块，克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端，从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发，实现变电运行设备数据准确及时的采集，电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理，减少了人工和材料损耗，实现了信息数据及分析的自动生成，实现了变电运行的智能及集中化管理。

参考文献

[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版)，2010(09).

[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真，2008，25(2).