代写系统工程毕业论文：　基于网络的水运工程

　基于网络的水运工程咨询监理信息系统的研究和开发

工程毕业论文代写-对基于网络的水运工程咨询监理信息系统的研究和开发由代写论文中心提供特别整理，  基于计算机网络技术、群体决策支持系统、数据库技术、神经网络和模糊数学理论及人工智能技术,结合文档处理、图表处理工具软件,阐述开发的水运工程咨询监理信息系统软件的主要功能、数据流程、主要技术特点和组网方案。               更多工程论文下载请联系代写论文 ”www.1daixie.com”专区。

摘　要:基于计算机网络技术、群体决策支持系统、数据库技术、神经网络和模糊数学理论及人工智能技术,结合文档处理、图表处理工具软件,阐述开发的水运工程咨询监理信息系统软件的主要功能、数据流程、主要技术特点和组网方案。

关键词:工程监理,计算机网络,群体决策支持系统,模糊评价,管理信息系统; 　

自80年代实行工程监理制度以来,我国水运工程监理事业发展很快,工程项目的质量、进度和投资得到了有效控制。但由于我国的水运监理事业起步较晚,在监理信息管理的科学化和管理手段的现代化方面与国外知名的咨询监理公司相比存在较大的差距。虽然一些单位开发了诸如计量支付、质量管理、合同管理等方面的计算机软件,但这种或单一功能或单机运行的软件距全面实现计算机辅助监理及咨询决策尚有较大差距。主要表现在:①监理公司的经营管理和监理工程师的现场监理规范化程度低,手工计算工作量大,效率低;②信息传递速度慢,反馈不及时;③信息加工整理不规范,不利于数据的查询和分析;④不利于已完监理项目资料的保存、分类和分析,监理工作经验得不到很好的积累;⑤各监理部门的信息资料共享困难,不利于监理公司决策层、技术、经济、生产管理部门和现场监理部集体智慧的发挥;⑥辅助决策功能不多。在总结世界银行贷款项目西江下游航道整治工程和广东小榄水道航道整治工程的监理模式和资料的基础上开发的“水运工程咨询监理信息系统”[1](以下简称CSMIS)计算机软件能较好地满足目前水运工程监理的需要。

1　系统主要功能CSMIS按FIDIC所要求的管理模式以及《水运工程施工监理规范》(JTJ216-2000)[2]和《建设工程监理规范》(GB50319-2000)[3]的要求研制开发。其基本功能包括工程项目现场施工监理系统、监理公司的信息管理系统、监理公司的咨询决策系统,3个系统运行在1个共享信息的网络平台上。该系统的工作流程与目前水运工程监理实际情况一致,同时也兼顾考虑了公路工程、水利工程、建筑工程监理的要求;它既能用于公司内部管理(局域网),也能用于现场监理部的管理(单机或局域网),还能够通过与Intemet连接,实现公司对现场监理部的适时管理:此外还具有一定的决策支持功能。系统功能设置如图1所示。图1　CSMIS系统功能

1.1　现场施工监理系统工程项目现场施工监理的主要工作可以概括为“三控两管一协调”,因此该部分主要是为各现场施工监理部提供辅助监理的功能模块(日常管理、质量管理、进度管理、费用控制与结算管理、合同管理等模块),这些模块将完成工程数据输入、查询、修改和分析处理等功能,供监理工程师现场决策参考,为正确决策提供保证,并按规定格式形成监理报表。

1.1.1　日常管理子系统主要完成监理工作准备、施工准备期监理、施工期监理、交(竣)工验收及保修期监理中的日常管理事务。如《监理规划队》、《监理细则》的编写,监理组织机构的建立、监理工作制度的建立、技术交底,承包商的施工组织设计、质量管理体系、工地试验室的审查,开工令签发。施工期各种信息的收集和处理,如从业主、设计、承包商、检验试验部门信息的收集和处理,监理部门自身的有关文件、记录、资料的发布和整理,工地会议文档管理、监理报表管理、监理总结辅助编写。中间验收、交工验收和保修期监理完成中间验收证书的签发、工程交工验收证书的签发、工程保修终止证书签发等。日常管理子系统的另一项工作是及时收集和处理承包商/业主送交的报告资料。一般而言,在工程开始前,监理部(站)会根据监理规范和有关的规定并结合工程的具体情况,设计一些在工程实施过程中承包商\业主报送监理部(站)的报表格式,以规范各类信息的存贮和处理。为了及时、规范地处理这些报告,系统设置了大量的知识库、模板库、素材库,运用基于神经网络的群体决策支持技术[4~6],帮助监理工程师及时有效地处理有关报告资料。

1.1.2　质量管理子系统主要完成质量检验评定标准的建立和维护、原材料质量检验、现场施工质量检查、分项(单元)工程质量数据收集,分项工程、分部工程、单位工程、工程项目的质量评定,施工质量文档管理,质量报表与统计图形输出,质量安全事故调查分析、事故评价、事故处理等。另外,系统设计了一个三级模糊综合评判模块对质量进行辅助评定,设计了一个模糊神经网络模块对质量安全事故进行辅助分析与处理[4~6]。

1.1.3　进度管理子系统包括项目初始进度(总进度、单项工程进度、分部工程进度、关键工序施工进度)数据的建立和维护、网络计划的形成和优化、计划进度输出、实际进度统计、基于时标网络的实际进度前锋线的进度动态跟踪管理。

1.1.4　工程计量支付子系统主要完成各类计量支付项目编码和查询(如清单项目、工程变更项目、工程索赔项目、其他需要支付的项目),工程量复核,费用支付预测(按时间分配的预测、按子项目分配预测),工程计量支付管理(各类支付项目计量和支付、工程变更支付、索赔支付、价格调整计算、迟付利息计算、预付款扣除、保留金扣除、违约罚款扣除、支付报表形成与打印),费用支付比较分析(合同价与实际支付比较、实际支付与概算比较、财务用款计划与实际支付比较、按进度应付与实际支付比较),统计图形输出(总支付费用的构成、合同支付费用的构成、与工程量相联系的S曲线输出)。

1.1.5　合同管理子系统主要完成合同文本管理(如各类合同条款的建立、修改、查询)、分包工程管理、工程变更管理、工程索赔管理、工程暂停及复工管理、工程延期及工程延误的处理以及争端的调解等。另外还能完成合同数据统计、汇总、查询、打印,与合同管理有关的资料的收集与分析(如法律法规、标准合同文本、工程索赔处理的一般方法、合同纠纷解决的方法与技巧等)。

1.2　监理公司信息管理系统•62•监理公司的信息管理部分主要完成对各个监理项目的日常、质量、进度、费用控制与结算、合同管理等方面的监控,以使项目监理活动真正处于“过程监理”状态中。经现场监理部分析、整理的信息通过Intemet或磁盘设备传送到公司的服务器后,经过验证、接收、分类,公司的服务器保存这些信息,公司各部门在公司局域网上进行操作,并及时将公司的审批、签认意见反馈给监理部。由于本系统是运行在Intemet/Intranet上,公司通过制定各类各样的工作标准、模板、制度、规定,可以使工地监理部工作标准化和规范化。同时,在公司内部或公司与现场监理部间还可以利用本系统发布各种信息。

1.3　监理公司咨询决策系统

1.3.1　招标咨询管理子系统主要完成招标文件的编制、标底的制定和工程评标等工作。特别是工程评标功能模块能通过业主提出的评标要求和类似工程总结的评标标准,运用层次分析法和模糊综合评价对各招标文件进行综合评分[6],为评标委员会确定中标单位提供科学决策的依据。

1.3.2　监理投标辅助决策子系统监理公司的监理投标辅助决策系统部分是在编制监理投标书的过程中提供一个辅助平台,通过公司各部门的通力合作,在较短的时间内编制出一份内容完整、详实、精美的标书。利用基于神经网络的群体决策支持系统,能很快从系统已经建立的大量标书模板库、素材库中提取资料,使得编制标书速度大大加快。利用投标辅助资料和财务建议书功能,还能使标书编制博采众长[7]。2　系统主要技术特点及实现方法

2.1　数据输入与输出CSMIS涉及大量数据的管理,这些数据的录入工作量大且易出错。而录入数据的准确与否直接影响到整个系统的正常运行。因此,从保证录入的准确性和减少数据的重复录入出发,系统设置了逻辑校验录入、重复数据的直接调用、代码选择提示等功能。而由承包商或业主传送而来的信息则采用直接从其提交的磁盘文件或电子邮件中获得的方式,以尽可能减少再次录入的差错。此外,大段的文字和图表录入一般采用Office工具,以使操作者能利用其十分熟悉的工具完成其工作。有些数据的录入还可以采用扫描仪辅助进行,这样便大大减轻了用户的工作强度。输出的报表考虑到既要规范化、标准化(如符合监理规范的要求、符合公司制定的统一表式的要求),又要满足一个具体项目的需要。系统的报表尽可能在Word和Excel中输出,通过制作各类报表模板,基本上统一了各类报表格式。由于在Word和Excel中文、图、表的修改十分方便,对其中格式需要变化的报表,在Word和Excel中稍作修改即可。对于需要新增的报表,系统提供了各种报表模板,这些模板一般有标准式、简要式、专业式。用户通过对报表模板的修改即可完成新增报表工作。鉴于与国际接轨的需要,一些重要的输出报表(如计量支付类报表)还采用中文、英文及中英文结合3种格式。

2.2　数据管理系统采用SQLServer2000作为数据管理器,为使系统内的各种原始数据和系统生成的各类数据安全有效地传送、存贮、查询,系统提供了一套完整的数据管理解决方案。既包括利用SQL Server2000的存贮过程进行的数据管理工作(如备份、整理、排序),也包括系统自身的数据管理机制。数据的分类、存贮、传送是数据管理工作的重要方面。对于录入到系统中的数据,从数据来源、数据录入操作者、数据的完整性和有效性方面,系统均有一套监控机制。由于绝大部分数据是存贮在服务器中(公司的或工地的),这就保证了数据的一致性和完整性。对于一些重要数据的分类和查询,专门设立了数据查询模块,可以实现组合条件下的查询,如可以查找出一定代码范围内的某些分部分项工程中合格或优良的项目,某一个时间段内完成的实物工程量,某一个时间段内签发的工程联系单等。这些查询结果既可以用表格方式,也可以用图形方式反映出来。同时还可以在组合条件中嵌入多个关键字(如合同条款)的查询。这种方便的数据查询功能,为及时掌握工程进程提供了良好的基础。

2.3　辅助决策支持系统

2.3.1　日常管理模板库功能监理工作是一个经验的日积月累的过程。为了充分利用监理工程师甚至于整个公司在监理工作中积累的经验,系统设计了许多的模板库(这些模板库可以在系统使用过程中不断扩充和丰富)。如监理大纲、监理规划和监理细则的编写,承包商送交的报告的审查和签发条件,公范化。

2.3.2　工程质量、监理投标模糊综合评判由于质量评定和监理投标是—个复杂的系统工程,而质量优劣和投标项目的好坏本身又是一个不明确的概念,这就导致了难以用精确的数学统计方法进行客观评定。为此,本系统设立了一个质量三级模糊综合评判和监理投标二级模糊综合评判模块进行辅助决策[6]。单位工程的评定指标因素集U为组成该单位工程的分部工程Ui,分部工程的评定指标因素集Ui为组成该分部工程的分项工程Uij,分项工程的评定指标因素集Uij为影响该分项工程质量因素Uijk。如U(码头工程)={基础,回填与地面,墙身,上部结构},Ui(基础)={基床整平,基床夯实,基床抛石,基础换砂},Uij(基床夯实)={夯实能量,夯实次数,分层厚度}。设评判集为V={优良,合格,不合格}。构造分项工程质量评定单因素评判矩阵Rij(rijkl)m×3rijkl表示指标Uijkl被评为V1的隶属度,用专家评分法确定。确定权重分配Aij=(aijk)1×m(aijk为权重且∑aijk=1)。Aij与Rij合成得到一级模糊综合评判Bij:Bij=AijoRij构造分部工程质量评定的单因素评判矩阵Ri=(Bij)n×3,权重分配Ai=(aij)1×n进行二级综合评判得到:Bi=AioRi按此思路进行三级综合评判得到单位工程的质量评定结果的模糊综合评定:B=AoR按最大隶属度原则确定质量等级。实际运行表明,质量的模糊评定能在吸收众多专家意见基础上更加客观的描述质量状况,从而为质量管理提供更为准确的信息。监理投标评价指标影响因素集U={拟投标项目状况,监理公司自身状况,竞争对手状况,外部环境因素},而各影响因素又可分为若干子集,如Ui(拟投标项目状况)={规模,工期,复杂性,投资,风险},评判集为V={好,中,较差,很差}。

2.3.3　工程质量事故分析和处理、工程索赔处理人工神经网络模型由于人工神经网络具有学习功能、大规模并行分布式存贮与处理功能[4,5],因此在工程质量事故分析和处理、工程索赔处理中运用人工神经网络模型进行处理方案的初选。网络模型为误差反传播3层BP网络,各层间单元全互连,如图2所示。网络中各层输出值如下:　　输入层Opj=rpj图2　分析处理的人工神经网络模型隐含层Opj=fj(netpi)netpi=∑mi=1WjiOpif(x) =1/(1+e-x)Wji为神经元i到神经元j的连接权值。输出层Opk=f(netpk)netpk=∑nj=1WkjOpj网络模型建成后,二输入训练样本对网络进行训练,以通过不断修正权值Wji使网络的输出达到要求的精度,最终建立神经网络模型并将其存入知识库中。(1)知识库知识库是系统所采用的各种知识规则的集合。库内存贮了国内外各式各样的工程索赔案例、工程质量问题和质量事故分析处理案例、评价中采用的神经网络模型,国家和部门规范及标准,权威专家的经验。知识的表示采用了产生式规则、模糊规则和规则-框架3种表示方式[6]。(2)模型库及其管理系统考虑到系统功能的扩充和模型库管理的方便,模型在系统中以语句存贮。先将每一模型编码并用Visual C进行描述,然后存入数据库中。数据库结构为序号、模型名、模型描述3个记录。存贮的模型有:基本数学方法模型、工期计算模型(网络计划计算法、比例计算法)、索赔费用计算模型(如总费用法、实际费用计算法)、典型工程质量事故处理程序、经济评价程序。随着系统功能的增加还可以考虑挂接更多的方法程序。(3)数据库及其管理系统主要是从内外数据源析取和组织数据为系统的其他部分所用。数据库系统分设静态库和动态库,其中动态库用于存放原始信息和过程信息,库内数据随时更新,系统•64•司可以按项目的类别编写一些通用模板库。在一个监理项目的该类文件编写时,可以调用模块库中的通用模板然后进行修改即可,这样既减少了编写时间也利于编写的规运行中使用最为频繁。

2.4　系统安全性设计系统安全性设计分为外部安全设计与内部安全设计两方面。外部安全主要是保护网络的安全,防止非授权用户(如Intemet黑客)非法进入系统。系统采用安装了防火墙的1台服务器作为代理服务器,局域网内的用户通过1个代理连接访问Intemet。内部安全主要是确保授权用户能也只能在其授权范围内操作。系统按公司确定的职能分工,对公司各部门和操作人员的权限进行了分配并实时监控。利用SQLSexver2000的数据保密机制设置了系统管理员、高级用户、一般用户3级基本权限。同时采用了系统菜单内容的动态变化、部分菜单项目的锁定或设置密码的方式,既有效地满足不同层次用户的需要,又安全地保护了系统数据。为了防止某些用户恶意进行操作,系统设置了一个用户跟踪模块。用户在使用本系统的过程中,系统会自动将用户名、用户进行的主要操作、用户进出本系统时间一一记录下来,必要时系统管理员可以打开其操作记录进行监控,以确保系统的正常运行。

3　系统体系结构与支撑平台选择

3.1　CSMIS系统体系结构为满足监理公司能借助CSMIS完成信息的汇集、分析、发送、查询,使用者利用这个信息交流和共享的网络平台,通过简单操作获取办公和业务2方面的信息,并能有效地参与到相关的分析和决策工作中的要求,CSMIS系统采用主从式(Client/Server)体系结构,其中服务器端为支持Web信息发布和数据库管理的中心系统,而客户端则是支持Web浏览的普通PC[8]。CSMIS系统体系结构如图3所示。

3.2　系统支撑平台选择系统支撑平台,包括网络操作系统、数据库管理系统和用户端界面等,是建立CSMIS管理系统的重要内容之一。本着安全可靠、经济实用、技术先进、易于发展和易于维护的原则,选择Windows2000Server作为CSMIS管理系统网络系统平台,SQL Scrve作为数据库管理系统[9]。图3　CSMIS系统构成

3.3　网络设计方案公司的计算机网络采用局域网(LAN),以集线器(HUB)为中心的星形拓扑结构组成。整个网络包括2台服务器(其中1台为主域控制器,另外1台为备份域控制器,备份域控制器实现实时备份)和若干工作站,工作站分布在公司各个部门。考虑到现场监理部通讯条件差异较大,其与公司局域网间信息交换采用:①作为远程工作站采取远程拨号上网通过远程访问服务器连结到局域网上的方式;②电子邮件方式;③磁盘交换方式等方式进行。

参考文献:[1]　刘建生,刘　敏.水运工程咨询监理信息系统(CSMIS)技术文件[R].长沙:长沙交通学院,2002.[2]　JTJ216-2000,水运工程施工监理规范[S].[3]　GB50319-2000,建设工程监理规范[S].[4]　胡守仁,余少波,戴　葵.神经网络导论[M].长沙:国防科学技术大学出版社,1993.[5]　沈　清,胡德文,时　春.神经网络应用技术[M].长沙:国防科学技术大学出版社,1993.[6]　刘有才,刘增良.模糊专家系统原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1995.[7]　刘建生,基于群体决策支持的标书制作系统开发方法[J].长沙交通学院学报,1999(4).[8]　董小夫.Windows2000Srevcr组网实用指南[M],北京:治金工业出版社,2001.[9]　袁鹏飞.SQLServer2000设计实务[M].北京:人民邮电出版社,2001.

 

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