場站資產(chǎn)的可視化管理系統(tǒng)

劉錦屏，蔡思奇，劉思源，任曉莉，謝振平

（1.四川長寧天然氣開發(fā)有限責(zé)任公司，四川 成都 610051；2.江南大學(xué) 人工智能與計(jì)算機(jī)學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

0 引言

實(shí)物資產(chǎn)占總資產(chǎn)份額較大，是公司基礎(chǔ)建設(shè)的重要部分，規(guī)范化的資產(chǎn)管理至關(guān)重要［1］。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，其規(guī)模逐漸增大，資產(chǎn)管理難度也在逐年上升。場站資產(chǎn)管理較為復(fù)雜，需要管理人員具備專業(yè)管理知識(shí)，各部門之間協(xié)同配合共同完成［2］。資產(chǎn)管理的具體環(huán)節(jié)包括：資產(chǎn)購置、資產(chǎn)新增、資產(chǎn)保管、資產(chǎn)盤點(diǎn)、資產(chǎn)折舊、資產(chǎn)處置、資產(chǎn)報(bào)廢等。由于資產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的不斷發(fā)展，企業(yè)部門的交流也日益頻繁，依靠人工方式進(jìn)行資產(chǎn)管理的不足日益凸顯。在傳統(tǒng)的人工管理過程中，存在很多問題，如責(zé)任不明確、管理過程混亂等。因此，以更高效準(zhǔn)確的方式進(jìn)行資產(chǎn)管理已成為各企業(yè)的迫切需求［3］。

近年來，資產(chǎn)管理系統(tǒng)的提出已經(jīng)在很大程度上解決了資產(chǎn)數(shù)據(jù)不同步、資產(chǎn)數(shù)據(jù)無法及時(shí)共享、資產(chǎn)管理低效等問題［4］。信息化資產(chǎn)管理系統(tǒng)以“資產(chǎn)實(shí)時(shí)追蹤，資產(chǎn)信息共享，資產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)督”為目標(biāo)，堅(jiān)持將信息化與自主性相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)管理從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變［5］。為了切實(shí)提高資產(chǎn)管理效率，將信息化系統(tǒng)應(yīng)用于資產(chǎn)管理刻不容緩［6］。信息化管理系統(tǒng)作為企業(yè)信息的載體，方便了各管理部門之間的信息交流，以及管理人員對(duì)歷史信息的查閱使用［7］。

一個(gè)良好的資產(chǎn)管理系統(tǒng)需要兼顧自動(dòng)化與可視化，除基本功能的實(shí)現(xiàn)外，還應(yīng)該考慮如何結(jié)合可視化改善現(xiàn)有的資產(chǎn)管理模式，以便更精準(zhǔn)地追溯資產(chǎn)數(shù)據(jù)。目前，資產(chǎn)管理系統(tǒng)大多只關(guān)注數(shù)據(jù)管理功能的實(shí)現(xiàn)，包括資產(chǎn)盤點(diǎn)、報(bào)表數(shù)據(jù)記錄的修改與查詢等，缺少對(duì)資產(chǎn)數(shù)據(jù)的綜合性可視化分析［8-9］。本文以場景可視化、業(yè)務(wù)可視化、數(shù)據(jù)可視化三者的協(xié)同交互為創(chuàng)新點(diǎn)，使得新構(gòu)建的資產(chǎn)管理可視化系統(tǒng)具備更強(qiáng)的數(shù)據(jù)綜合管理能力。在場景可視化中引入實(shí)際場景地圖，不僅保證了資產(chǎn)管理過程的真實(shí)性，同時(shí)為業(yè)務(wù)可視化提供了具象化的平臺(tái)。業(yè)務(wù)可視化結(jié)合實(shí)際的場景圖使繁瑣的管理流程逐步清晰，最后在數(shù)據(jù)可視化模塊中憑借圖表等多種表達(dá)方式對(duì)資產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的可視化分析。

1 相關(guān)研究

在資產(chǎn)管理研究方面，近年來國內(nèi)外都取得了較大進(jìn)展。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N數(shù)據(jù)開放共享、溯源可循的技術(shù)手段，陳素蘭等［10］提出將區(qū)塊鏈引入高校資產(chǎn)管理，構(gòu)建數(shù)據(jù)閉合循環(huán)的管理模式。從技術(shù)復(fù)合的角度出發(fā)，夏禹［11］提出基于條形碼和RFID 技術(shù)的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)，孫智軍等［12］將二維碼與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)基于二維碼的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，并引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān)管資產(chǎn)狀態(tài)，以提高管理質(zhì)量和效率。Poudel 等［13］提出一個(gè)基于風(fēng)險(xiǎn)的以可靠性為中心的綜合資產(chǎn)管理系統(tǒng)框架，將不同類別的資產(chǎn)組合在一個(gè)系統(tǒng)中，以便優(yōu)先維護(hù)它們。

在可視化管理領(lǐng)域，大部分是通過信息數(shù)據(jù)的可視化進(jìn)一步加強(qiáng)信息數(shù)字化程度。早在2015年，王圣潔等［14］就基于VegaPrime 視景仿真軟件，開發(fā)了船舶三維視景仿真系統(tǒng)，給使用者提供了更真實(shí)的視覺體驗(yàn)。楊柳曼等［15］首先使用AutoCAD 和地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Science，GIS）處理地理信息，再利用Silverlight 富客戶端技術(shù)呈現(xiàn)了全面的管理平臺(tái)，兩者結(jié)合共同開發(fā)了可視化管理組件。2017 年，熊山等［16］提出結(jié)合GIS 技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）技術(shù)對(duì)電力通道進(jìn)行模擬再現(xiàn)，通過提供圖像支持、計(jì)算分析數(shù)據(jù)進(jìn)一步提升可視化管理水平。Algan 等［17］將建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)應(yīng)用于高速公路建設(shè)，突破了BIM 技術(shù)的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域：建筑施工環(huán)境。為了幫助工程人員更直觀地掌握工程進(jìn)度情況，胡瑛等［18］提出基于BIM 技術(shù)的工程進(jìn)度可視化管理研究，主要使用REVIT 和3DA 編制進(jìn)度計(jì)劃。畢超豪等［19］提出圍繞激光點(diǎn)云線路的三維可視化管理系統(tǒng)，并結(jié)合Web GL直接在瀏覽器結(jié)構(gòu)中嵌入3D圖形。

目前，國內(nèi)外在可視化資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，大部分通過引入地理信息系統(tǒng)，對(duì)分布分散、數(shù)量繁多的資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與管理。例如，Athoillah 等［20］針對(duì)大型工業(yè)區(qū)開發(fā)資產(chǎn)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了GIS 和K-means 算法。但是，GIS 的作用大多只局限于場景可視化，較少有關(guān)注如何將可視化引入資產(chǎn)管理的具體環(huán)節(jié)，以優(yōu)化繁瑣的資產(chǎn)管理過程，即只關(guān)注圖的信息呈現(xiàn)形式，忽略圖在信息管理方面的實(shí)用性。如何基于場景可視化精簡業(yè)務(wù)流程，如何通過數(shù)據(jù)可視化指導(dǎo)資產(chǎn)管理，都是當(dāng)前資產(chǎn)管理系統(tǒng)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

2.1 系統(tǒng)功能需求分析

考慮到資產(chǎn)管理實(shí)際需求，系統(tǒng)應(yīng)該包括以下功能［21］：

（1）資產(chǎn)數(shù)據(jù)基本管理。一個(gè)場站資產(chǎn)的可視化系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)的基本處理：增加、刪除、修改、查找。系統(tǒng)需要強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的實(shí)用性，而不是僅局限于傳統(tǒng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。基于已有數(shù)據(jù)，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)關(guān)聯(lián)和智能查找指定條件下的數(shù)據(jù)，以滿足管理者在不同應(yīng)用場景中的需求。

（2）資產(chǎn)數(shù)據(jù)可追溯性。為了讓管理者實(shí)時(shí)掌握?qǐng)稣举Y產(chǎn)狀況，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的更新機(jī)制。定期更新資產(chǎn)數(shù)據(jù)，方便管理人員及時(shí)掌握資產(chǎn)實(shí)況，便于指導(dǎo)后續(xù)資產(chǎn)管理。

（3）資產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化。資產(chǎn)管理系統(tǒng)需要同時(shí)兼顧功能的自動(dòng)化與數(shù)據(jù)的可視化。當(dāng)場站數(shù)量繁多且易變更時(shí)，管理者無法直觀地了解資產(chǎn)分布，因此極有必要將資產(chǎn)分布概況展示在系統(tǒng)中。資產(chǎn)管理環(huán)節(jié)眾多，每個(gè)環(huán)節(jié)都相對(duì)復(fù)雜，如何通過可視化輔助資產(chǎn)管理也是系統(tǒng)主要需求之一。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

完整的資產(chǎn)管理過程需要各類終端與管理系統(tǒng)的相互配合，若獨(dú)立設(shè)計(jì)終端設(shè)備與管理系統(tǒng)，后續(xù)還需要將終端數(shù)據(jù)手工導(dǎo)入資產(chǎn)管理系統(tǒng)，這一過程既繁瑣，效率又極低，因此需要關(guān)注數(shù)據(jù)交互功能實(shí)現(xiàn)。本文系統(tǒng)采用多終端功能協(xié)同設(shè)計(jì)，多終端協(xié)同指管理系統(tǒng)中涉及多個(gè)終端設(shè)備或多個(gè)資源終端，通過合理分配資源使用情況以自適應(yīng)資產(chǎn)管理需求。通過將原本單獨(dú)工作的終端協(xié)調(diào)融合，充分發(fā)揮協(xié)同所具備的多元化服務(wù)能力，優(yōu)化資產(chǎn)管理過程［22］。

在系統(tǒng)的開發(fā)模式方面，主要有兩種架構(gòu)模式：客戶端/服務(wù)器（Client/Server，C/S）架構(gòu)和瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）架構(gòu)。使用C/S 架構(gòu)設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)需要安裝客戶端，且后期升級(jí)維護(hù)較為麻煩。B/S 架構(gòu)是目前最流行的系統(tǒng)開發(fā)模式，安裝部署和用戶使用較為簡單，相對(duì)于C/S 架構(gòu)有更高的共享性［23］。同時(shí)，最新的B/S技術(shù)還支持離線客戶端應(yīng)用，在無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下仍可以開放部分功能給用戶使用，并在重新聯(lián)網(wǎng)后再同步離線數(shù)據(jù)與服務(wù)器。因此，為降低系統(tǒng)投產(chǎn)后的維護(hù)門檻，并同時(shí)適用辦公環(huán)境和野外無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（天然氣場站對(duì)爆防等級(jí)要求較高），本系統(tǒng)選擇使用B/S架構(gòu)。

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

場站資產(chǎn)的可視化管理系統(tǒng)以企業(yè)已有的管理會(huì)計(jì)輔助信息平臺(tái)的業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過設(shè)計(jì)和開發(fā)可視化交互的管理方案，優(yōu)化人員在不同場景下的工作方式，提高資產(chǎn)數(shù)據(jù)處理和分析效率，為業(yè)務(wù)操作提供智能化的輔助支撐。在本系統(tǒng)中，可視化功能主要分為3 個(gè)模塊：場景可視化、業(yè)務(wù)可視化、數(shù)據(jù)可視化。通過3 個(gè)模塊的交互，簡化了資產(chǎn)管理的具體環(huán)節(jié)，將系統(tǒng)生成的資產(chǎn)盤點(diǎn)、資產(chǎn)調(diào)撥等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)通過接口直接導(dǎo)入智能終端管理系統(tǒng)，取代了人工輸入的繁瑣過程，以更好地輔助實(shí)物資產(chǎn)智能管理終端的使用。本文所述的可視化管理系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

Fig.1 Architecture of visualization management system for station assets圖1 場站資產(chǎn)的可視化管理系統(tǒng)架構(gòu)

（1）場景可視化。在場站資產(chǎn)管理這個(gè)特定情境中，需要考慮3種場景：場站/平臺(tái)、工程和井區(qū)。在每個(gè)不同的場景中可以從不同的維度進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。場景可視化模塊是系統(tǒng)的主視覺場景，業(yè)務(wù)可視化模塊與數(shù)據(jù)可視化模塊被嵌入場景可視化模塊以支持所有管理環(huán)節(jié)的正常實(shí)現(xiàn)。

（2）業(yè)務(wù)可視化。系統(tǒng)沒有采用傳統(tǒng)的分頁面展示，而是將所有的應(yīng)用場景集中在一起展示，任務(wù)欄中顯示所有已打開的窗口，當(dāng)多任務(wù)并行時(shí)，只有最頂層的彈出窗口是可操作的。該部分主要考慮了資產(chǎn)轉(zhuǎn)資、資產(chǎn)調(diào)撥、資產(chǎn)盤點(diǎn)、資產(chǎn)處置、資產(chǎn)報(bào)廢等業(yè)務(wù)。通過制定不同的規(guī)則，結(jié)合場景可視化，簡化具體的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。

（3）數(shù)據(jù)可視化。資產(chǎn)數(shù)據(jù)的可視化處理是可視化管理平臺(tái)開發(fā)和運(yùn)行的基礎(chǔ)，可視化處理后生成的相應(yīng)數(shù)據(jù)模型，將用于支撐場景可視化、業(yè)務(wù)可視化的實(shí)現(xiàn)。

3 關(guān)鍵技術(shù)模塊

3.1 可視化RFID智能終端

資產(chǎn)盤點(diǎn)是資產(chǎn)管理過程中極重要的環(huán)節(jié)之一，目前仍有部分企業(yè)以人工方式進(jìn)行資產(chǎn)盤點(diǎn)，盤點(diǎn)效率極低。為了解決手工登記資產(chǎn)信息導(dǎo)致的固定資產(chǎn)清查緩慢問題，該系統(tǒng)采用一種數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)，即結(jié)合手持終端PDA 與RFID，將讀寫資產(chǎn)數(shù)據(jù)與具體場景結(jié)合，提高資產(chǎn)管理和盤點(diǎn)效率。

RFID 技術(shù)需要配合使用條碼，因此企業(yè)需要預(yù)分配固定資產(chǎn)條碼，保證每個(gè)資產(chǎn)能被唯一識(shí)別。結(jié)合PDA 與RFID 進(jìn)行可視化資產(chǎn)盤點(diǎn)主要有兩種方式：第一種方式適用于盤點(diǎn)指定的資產(chǎn)，該方式在盤點(diǎn)之前需要從后臺(tái)管理系統(tǒng)將所需盤點(diǎn)的資產(chǎn)信息導(dǎo)入手持終端，在盤點(diǎn)時(shí)管理人員需要核查已導(dǎo)入的資產(chǎn)信息；第二種方式適用于自由盤點(diǎn)，該方式無需提前錄入資產(chǎn)信息，用手持終端掃描所需盤點(diǎn)資產(chǎn)的RFID 標(biāo)簽即可，并通過可視化場景對(duì)掃描到的資產(chǎn)進(jìn)行確認(rèn)。可視化場景標(biāo)注了資產(chǎn)登記的位置，在盤點(diǎn)過程中通過確認(rèn)資產(chǎn)實(shí)際位置完成實(shí)物資產(chǎn)的確認(rèn)或轉(zhuǎn)移。在結(jié)束盤點(diǎn)后，盤點(diǎn)數(shù)據(jù)將會(huì)上傳至資產(chǎn)管理系統(tǒng)中。

資產(chǎn)盤點(diǎn)具體流程如圖2 所示。首先初始化PDA，由于一個(gè)PDA 可以被多個(gè)管理人員使用，因此在盤點(diǎn)前需要使用賬號(hào)密碼認(rèn)證登錄。認(rèn)證通過后選擇盤點(diǎn)方式并依次核對(duì)資產(chǎn)信息。若核對(duì)信息一致則保存，繼續(xù)掃描識(shí)別下一個(gè)資產(chǎn)的RFID 標(biāo)簽；若核對(duì)信息不符，通過可視化場景對(duì)資產(chǎn)位置、登記信息進(jìn)行修改，保存后繼續(xù)掃描識(shí)別下一個(gè)資產(chǎn)的RFID 標(biāo)簽。在場站資產(chǎn)的可視化系統(tǒng)中，設(shè)有連接到RFID 設(shè)備的接口，便于資產(chǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入。當(dāng)盤點(diǎn)結(jié)束后，將盤點(diǎn)的資產(chǎn)信息一鍵導(dǎo)入資產(chǎn)管理系統(tǒng)，方便后期相關(guān)資產(chǎn)報(bào)表的生成。

Fig.2 Flow of property inventory using PDA圖2 使用PDA的資產(chǎn)盤點(diǎn)流程

相對(duì)于傳統(tǒng)的手工盤點(diǎn)資產(chǎn)，使用手持可視化場景終端進(jìn)行資產(chǎn)管理的優(yōu)勢(shì)有：①離線使用資產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集實(shí)物資產(chǎn)數(shù)據(jù)，提高了資產(chǎn)盤點(diǎn)效率；②通過可視化場景確認(rèn)資產(chǎn)位置，保證資產(chǎn)實(shí)物與登記數(shù)據(jù)一致，提高了資產(chǎn)盤點(diǎn)準(zhǔn)確性；③規(guī)范了資產(chǎn)盤點(diǎn)過程，方便及時(shí)檢查并更新資產(chǎn)狀態(tài)，提高了資產(chǎn)數(shù)據(jù)流動(dòng)性。

手持可視化智能終端將實(shí)際資產(chǎn)分布情況場景化，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)系統(tǒng)可視化場景與實(shí)際資產(chǎn)所在位置的對(duì)應(yīng)。用戶在管理和盤點(diǎn)過程中，通過對(duì)可視化場景的操作實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)登記資產(chǎn)的確認(rèn)和修改，更加直觀且符合用戶使用習(xí)慣。同時(shí)，通過B/S 的離線應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中無障礙使用系統(tǒng)功能，當(dāng)重新聯(lián)網(wǎng)后自動(dòng)同步數(shù)據(jù)，整個(gè)過程對(duì)于用戶而言完全透明，極大降低了用戶使用該終端的技術(shù)要求。

3.2 可視化數(shù)據(jù)流處理

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了場景可視化、業(yè)務(wù)可視化、數(shù)據(jù)可視化3 方面的交互，并引入資產(chǎn)地圖作為場景可視化的基礎(chǔ)。相對(duì)于傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理，本文將具體的管理環(huán)節(jié)與可視化相結(jié)合，在優(yōu)化復(fù)雜管理模式的同時(shí)也提高了資產(chǎn)管理效率。在可視化時(shí)，由于原始數(shù)據(jù)不能完全適用于可視化要求，因此需要結(jié)合具體的應(yīng)用場景進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，利用圖表等多種表達(dá)方式對(duì)資產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多方位處理，如數(shù)據(jù)集表格化、數(shù)據(jù)集圖表化、數(shù)據(jù)集運(yùn)算、數(shù)據(jù)報(bào)表。此外，為了支持場景可視化與業(yè)務(wù)可視化功能的實(shí)現(xiàn)，從而提出了數(shù)據(jù)可視化模塊。

3 個(gè)可視化模塊之間的相互配合提高了現(xiàn)有資產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理能力，系統(tǒng)的資產(chǎn)數(shù)據(jù)流動(dòng)過程如圖3 所示。首先從管理會(huì)計(jì)輔助信息平臺(tái)導(dǎo)入資產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)可視化模塊的預(yù)處理得到不同形式的數(shù)據(jù)，作為后續(xù)資產(chǎn)管理的基礎(chǔ)。場站管理者根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求選擇不同的場景，通過業(yè)務(wù)可視化與場景可視化的交互讓資產(chǎn)管理過程更清晰。

Fig.3 Business flow for visual processing of asset data圖3 資產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化處理業(yè)務(wù)流程

需要特別指出的是，相對(duì)于現(xiàn)存的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，本文所述的可視化資產(chǎn)管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)可視化模塊中特別考慮了數(shù)據(jù)鑒別功能。在資產(chǎn)管理過程中，由于數(shù)據(jù)集之間存在交叉運(yùn)算，一個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)可能會(huì)衍生出眾多錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，因此保證數(shù)據(jù)的正確性極為重要。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)字典時(shí)指定每個(gè)資產(chǎn)特征的數(shù)據(jù)類型，當(dāng)從管理會(huì)計(jì)輔助信息平臺(tái)向系統(tǒng)中導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)先確定是否符合數(shù)據(jù)類型再判斷是否導(dǎo)入。對(duì)于不符合要求的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會(huì)返回給用戶，既保證了后續(xù)數(shù)據(jù)的正確性，又幫助修改現(xiàn)存的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。由于資產(chǎn)變化頻繁，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)需要及時(shí)更新，因此該系統(tǒng)設(shè)置了定期更新功能。圖3 所示的數(shù)據(jù)流處理過程保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性與可追溯性。

3.3 可視化交互模式

信息可視化作為一種信息傳遞方式，向用戶展示了清晰的視覺層次，用戶通過文字以外的視覺元素和圖形更直觀、更快捷地獲取信息，用戶將注意力集中在自己更關(guān)注的信息上，從而加深用戶記憶，減少信息篩選時(shí)間，提高用戶訪問效率，認(rèn)知體驗(yàn)更愉快［24］。在設(shè)計(jì)本文所述系統(tǒng)的可視化交互方案時(shí)，重點(diǎn)從以下3個(gè)方面考慮了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)集交互能力、可配置場站布局、人性化交互方案。

（1）數(shù)據(jù)集交互能力。首先，表單、表格、圖表形式的數(shù)據(jù)集可以自由操控和轉(zhuǎn)化；其次，數(shù)據(jù)集之間可以交叉運(yùn)算；最后，對(duì)于基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)集設(shè)置了管理功能。系統(tǒng)內(nèi)信息交互界面中信息圖形元素關(guān)系、信息多維屬性、信息布局和編碼規(guī)則的表征，建立了信息結(jié)構(gòu)的視覺認(rèn)知模型，使操作人員與控制系統(tǒng)之間的信息交互更加高效［25］。

（2）可配置場站布局。本文系統(tǒng)將航拍圖和場站資產(chǎn)布局視圖兩個(gè)圖相結(jié)合，同時(shí)將場站資產(chǎn)布局與資產(chǎn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，確保可視化資產(chǎn)視圖的完整性。系統(tǒng)中特別設(shè)置了地圖可見行政區(qū)配置模塊，用戶可以自由選擇所用省份地圖，主頁面中僅會(huì)顯示用戶選定的地圖區(qū)域。為了保證真實(shí)性，在地圖中添加場站時(shí)可以通過經(jīng)緯度指定場站的精確位置，并添加場站航拍圖，航拍圖可以進(jìn)行裁剪、旋轉(zhuǎn)等操作。在地圖上添加場站時(shí)只能從場站列表中選取已有場站，從地圖中刪除場站時(shí)不會(huì)刪除數(shù)據(jù)庫中的場站。

（3）人性化交互方案。其著重強(qiáng)調(diào)了自由的視窗交互界面、視窗互動(dòng)性，以資產(chǎn)數(shù)據(jù)處理視窗為例，如圖4所示。其中，第①部分表示全局資產(chǎn)查詢；第②部分為資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)視窗；第③部分為資產(chǎn)數(shù)據(jù)處理視窗；第④部分為菜單欄，包括編輯、保存等基本操作按鈕；第⑤部分為場站的航拍圖。點(diǎn)擊第③部分最小化按鈕左邊的“關(guān)聯(lián)”按鈕后，可以立即獲得相關(guān)場站數(shù)據(jù)集的可視化形式，以一種更清晰明朗的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，方便用戶更好地理解。同時(shí)，該系統(tǒng)還為不同類型的資產(chǎn)設(shè)置了不同的顏色以進(jìn)行資產(chǎn)標(biāo)注，使得區(qū)塊里的小資產(chǎn)變得清晰，方便資產(chǎn)盤點(diǎn)，這都體現(xiàn)了交互的人性化；考慮到頁面的友好性，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)將功能欄和窗口管理區(qū)分開。由于沒有采用傳統(tǒng)的分頁面處理，在多任務(wù)并行情況下切換任務(wù)窗口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過高亮窗口欄顏色提醒用戶。功能欄中顯示所有已打開的任務(wù)列表，主頁面中顯示每個(gè)窗口操作頁面。顏色是視覺設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)元素，是影響色彩情感的主要元素。系統(tǒng)還設(shè)置了可切換的明暗主題，如圖5 所示。在明亮主題下給人清晰輕盈之感，在暗系主題下帶來了冷靜的色彩情感，保證了用戶良好的交互體驗(yàn)感。同時(shí)，系統(tǒng)將重要的數(shù)據(jù)信 息進(jìn)行了字體調(diào)整，方便用戶快速區(qū)分和獲取重要數(shù)據(jù)。

Fig.4 Windows interactive interface圖4 視窗交互界面

Fig.5 Schematic diagram of switchable theme圖5 可切換主題示意圖

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及部署應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1.1 系統(tǒng)基本功能

本文所述場站資產(chǎn)的可視化管理系統(tǒng)已經(jīng)被應(yīng)用于長寧天然氣開發(fā)有限公司。系統(tǒng)主界面為資產(chǎn)地圖，如圖6 所示。用戶可以自行指定地圖顯示區(qū)域，系統(tǒng)中可供選擇的區(qū)域?yàn)橹腥A人民共和國所有行政區(qū)。頁面右上角設(shè)有系統(tǒng)的菜單欄、設(shè)置選項(xiàng)和消息通知。一個(gè)井區(qū)可以同時(shí)擁有多個(gè)場站，在地圖上可以根據(jù)經(jīng)緯度確定場站實(shí)際位置，所添加的場站和井區(qū)的數(shù)據(jù)均來源于數(shù)據(jù)庫。只有進(jìn)入場站維護(hù)頁面才能增加或刪除場站。刪除地圖中的場站并不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)庫中的場站前需要先刪除資產(chǎn)地圖中的場站。

在基本功能實(shí)現(xiàn)方面，該系統(tǒng)的一大創(chuàng)新在于從外部批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)分4 個(gè)步驟保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，具體實(shí)現(xiàn)過程如圖7 所示。選取待上傳的資產(chǎn)數(shù)據(jù)，上傳完后需要檢查和調(diào)整更新配置，自由選取需要更新的資產(chǎn)特征。確認(rèn)更新配置后可以預(yù)覽已上傳數(shù)據(jù)，在該步驟中系統(tǒng)會(huì)預(yù)先檢查文件中是否存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，若存在系統(tǒng)會(huì)告知用戶錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的具體位置，方便管理者核對(duì)并修改，正確的數(shù)據(jù)在第4 步會(huì)同步更新到系統(tǒng)中。上述步驟能夠有效保證源數(shù)據(jù)的正確性。

對(duì)于導(dǎo)入系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，用戶可以按需搜索。為直觀瀏覽數(shù)據(jù)，用戶可以篩選部分資產(chǎn)數(shù)據(jù)屬性并將其顯示在頁面上。該系統(tǒng)對(duì)于搜索功能的一個(gè)優(yōu)化在于：分類別返回關(guān)鍵字所在字段，用戶能夠快速定位所需數(shù)據(jù)，具體實(shí)現(xiàn)如圖8 所示。當(dāng)用戶搜索數(shù)據(jù)的字段沒有被篩選時(shí)，只要滿足搜索條件，系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)返回該字段至頁面。

Fig.8 Page of basic data operations圖8 數(shù)據(jù)基本操作頁面

4.1.2 相關(guān)系統(tǒng)比較分析

當(dāng)前，通過可視化技術(shù)輔助資產(chǎn)管理的系統(tǒng)中，大部分是將GIS 技術(shù)應(yīng)用于資產(chǎn)管理（見表1），如蒙文之［26］于2020 年為網(wǎng)絡(luò)公司設(shè)計(jì)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)。雖然其設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從資產(chǎn)采購到資產(chǎn)信息后臺(tái)管理的全過程追蹤，并采用GIS 技術(shù)將紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)換成電子地圖的形式，以高效存取地理信息數(shù)據(jù)，但是仍缺少對(duì)資產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，管理者無法第一時(shí)間了解項(xiàng)目資產(chǎn)概況。相比而言，本文所提出的可視化資產(chǎn)管理系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)可視化功能實(shí)現(xiàn)，特別設(shè)置了圖表匯總模塊，實(shí)現(xiàn)頁面如圖9 所示。以平面圖子功能為例，對(duì)于資產(chǎn)轉(zhuǎn)資、資產(chǎn)調(diào)撥、資產(chǎn)折舊、資產(chǎn)盤點(diǎn)、資產(chǎn)報(bào)廢等都有相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分布圖。在圖表匯總模塊的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)能迅速響應(yīng)用戶在各個(gè)資產(chǎn)管理環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。由于企業(yè)會(huì)同時(shí)進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目，特別在頁面上方設(shè)置了“查詢圖表”功能，輸入項(xiàng)目名稱，點(diǎn)擊搜索按鈕，頁面中會(huì)顯示對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的資產(chǎn)圖表。

Table 1 Comparison of related system表1 相關(guān)系統(tǒng)比較

龐雄昌等［27］在設(shè)計(jì)基于數(shù)據(jù)的可視化資產(chǎn)管理系統(tǒng)時(shí)，不僅借助圖形更直觀地呈現(xiàn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系，同時(shí)創(chuàng)新性地引入SVG技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶與資產(chǎn)位置布局圖的交互式設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)思路與此類似，不同之處在于，該系統(tǒng)的應(yīng)用場景為資產(chǎn)管理的具體環(huán)節(jié)，且優(yōu)化了服務(wù)器返回給客戶端的響應(yīng)，通過將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以與用戶交互的動(dòng)態(tài)圖像，為用戶提供更佳的體驗(yàn)感。2019 年，田靜等［28］設(shè)計(jì)基于BIM 的智能電網(wǎng)可視化管理系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)備相關(guān)信息的可視化呈現(xiàn)，還關(guān)注了操作狀態(tài)的可視化呈現(xiàn)：結(jié)合BIM 實(shí)時(shí)顯示重要設(shè)備的操作狀態(tài)。但是不足之處是仍只關(guān)注操作狀態(tài)中數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)方式，沒有考慮使用可視化優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備的操作流程。因此，在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)，著重考慮了圖在信息管理方面的實(shí)用性。

以轉(zhuǎn)資為例說明如何借助可視化技術(shù)更好地輔助資產(chǎn)管理，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如圖10 所示。其中，資產(chǎn)標(biāo)注色彩對(duì)應(yīng)表位于頁面右下角（圖10 中第①部分），其中每個(gè)二級(jí)資產(chǎn)編碼對(duì)應(yīng)一個(gè)色標(biāo)，點(diǎn)擊該色標(biāo)名稱會(huì)顯示該二級(jí)名稱下所有的資產(chǎn)名稱。頁面中間（圖10 中第②部分）用高亮虛線框標(biāo)記的資產(chǎn)表示已被標(biāo)注。頁面左側(cè)（圖10 中第③部分）分布為資產(chǎn)布局圖工具欄，包括標(biāo)注、顯示、刪除按鈕。

Fig.10 Page of visualized physical asset transferring圖10 可視化實(shí)物資產(chǎn)轉(zhuǎn)資頁面

在轉(zhuǎn)資之前需要先標(biāo)注資產(chǎn)。在標(biāo)注資產(chǎn)時(shí)，當(dāng)用戶的鼠標(biāo)移在資產(chǎn)所在區(qū)域時(shí)，所在區(qū)域塊將高亮顯示。用戶點(diǎn)擊該區(qū)域時(shí)，服務(wù)器響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，調(diào)用第三方可視化控件并呈現(xiàn)在客戶端，被選中的設(shè)備用虛線框高亮標(biāo)記。此時(shí)需要將設(shè)備虛線框的顏色與資產(chǎn)標(biāo)注色彩表對(duì)應(yīng)，便于后期轉(zhuǎn)資時(shí)識(shí)別資產(chǎn)。當(dāng)標(biāo)注結(jié)束后，點(diǎn)擊場站中的設(shè)備，若高亮區(qū)域的虛線框是彩色，表明該資產(chǎn)已被標(biāo)注。點(diǎn)擊后系統(tǒng)響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，同時(shí)生成該設(shè)備的轉(zhuǎn)資記錄。已轉(zhuǎn)資的設(shè)備用高亮的虛線框標(biāo)記，未轉(zhuǎn)資的設(shè)備仍處于暗色，以此區(qū)分資產(chǎn)設(shè)備是否轉(zhuǎn)資。轉(zhuǎn)資完成后，可以從系統(tǒng)中直接導(dǎo)出轉(zhuǎn)資表。

當(dāng)處理不同的業(yè)務(wù)時(shí)，系統(tǒng)制定不同的規(guī)則以響應(yīng)用戶請(qǐng)求，并同步更新數(shù)據(jù)庫。在轉(zhuǎn)資這個(gè)業(yè)務(wù)背景下，通過資產(chǎn)地圖中虛線框的標(biāo)注區(qū)分資產(chǎn)是否被轉(zhuǎn)資，消除了傳統(tǒng)資產(chǎn)管理過程中人工記憶的弊端。場景可視化、業(yè)務(wù)可視化、數(shù)據(jù)可視化3 個(gè)方面的交互能夠有效提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理能力，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有實(shí)用價(jià)值。

4.2 系統(tǒng)部署及應(yīng)用

4.2.1 部署原則

系統(tǒng)部署應(yīng)該遵循以下原則：可擴(kuò)展性、安全性、方便性和經(jīng)濟(jì)性。①可擴(kuò)展性：系統(tǒng)建設(shè)需要為后續(xù)的業(yè)務(wù)發(fā)展留有余地；②安全性：結(jié)合自身的安全體系建設(shè)，充分保證系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)的安全；③可定制性：系統(tǒng)應(yīng)能夠滿足用戶的個(gè)性化需求，方便自定義設(shè)置；④經(jīng)濟(jì)性：系統(tǒng)應(yīng)充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和主機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)，結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件，設(shè)計(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并充分利用現(xiàn)有資源，避免重復(fù)建設(shè)，力爭節(jié)約。

4.2.2 部署方式

一般而言，有兩種常見的部署方式：本地部署和云部署。本地部署需要系統(tǒng)實(shí)際用戶提供完整的運(yùn)行環(huán)境，當(dāng)完成部署后，在系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行的生命周期中仍需要維護(hù)支持系統(tǒng)運(yùn)行的硬件和系統(tǒng)相關(guān)配置。對(duì)于云部署方式而言，由于運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施都在云端，實(shí)際使用方只需要提供系統(tǒng)的維護(hù)配置數(shù)據(jù)，節(jié)省了基礎(chǔ)設(shè)施這一巨大的成本支出。此外，當(dāng)系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，本地部署需要供應(yīng)商到現(xiàn)場調(diào)試處理本地特有的環(huán)境問題，成本較高。相比之下，云端的系統(tǒng)可以統(tǒng)一升級(jí)，無需考慮使用方的環(huán)境問題，方便快捷。綜上，本文選擇云部署方式。

4.2.3 系統(tǒng)配置及運(yùn)行

該系統(tǒng)部署于客戶單位內(nèi)部私有云提供的Windows Server 2016 系統(tǒng)，部署過程由Windows 腳本自動(dòng)控制，部署過程如圖11 所示。系統(tǒng)使用JDK 11 和MariaDB 10.6 作為基礎(chǔ)軟件支撐，部署腳本先進(jìn)行安裝目錄的清理和JDK、MariaDB 的安裝，然后依次對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行配置、數(shù)據(jù)庫配置進(jìn)行調(diào)整，最后將系統(tǒng)安裝為Windows 服務(wù)自動(dòng)運(yùn)行。系統(tǒng)安裝配置完成后，即可通過內(nèi)部地址和預(yù)定端口訪問系統(tǒng)登錄頁面。

Fig.11 System deployment settings圖11 系統(tǒng)部署設(shè)置

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，通過如上所述的軟硬件設(shè)備交互，系統(tǒng)已經(jīng)成功部署在云端且能夠正常運(yùn)行。

5 結(jié)語

由于企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)張、信息化程度增高，傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理已無法適用企業(yè)發(fā)展需求。一個(gè)完備的資產(chǎn)系統(tǒng)需能實(shí)時(shí)傳遞與更新資產(chǎn)數(shù)據(jù)，智能化輔助企業(yè)管理資產(chǎn)。本文從可視化的角度，結(jié)合當(dāng)下資產(chǎn)管理系統(tǒng)現(xiàn)狀，分析現(xiàn)存系統(tǒng)存在的不足，即“只關(guān)注圖的信息呈現(xiàn)效果，忽略圖在信息管理方面的實(shí)用性”，創(chuàng)新設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種場站資產(chǎn)的可視化管理系統(tǒng)。本文首先分析了可視化系統(tǒng)的功能需求，并分別從系統(tǒng)架構(gòu)和功能模塊兩個(gè)方面進(jìn)行概括性介紹；接著從RFID 智能終端、可視化數(shù)據(jù)流處理、可視化交互模式3 個(gè)層面闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路；最后說明了系統(tǒng)的部署情況。目前，該系統(tǒng)已應(yīng)用于長寧天然氣開發(fā)有限公司，系統(tǒng)除實(shí)現(xiàn)基本的資產(chǎn)管理功能外，還完善了資產(chǎn)數(shù)據(jù)管理和資產(chǎn)數(shù)據(jù)分析模塊，增加了資產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能更新功能，實(shí)現(xiàn)了智能化數(shù)據(jù)查詢方式。

總體上，新系統(tǒng)可兼顧圖的視覺效果與圖在信息管理方面的實(shí)用性，相較于現(xiàn)有的可視化資產(chǎn)管理系統(tǒng)能更方便地管理資產(chǎn)，極有效地提升了公司資產(chǎn)管理效率。在后續(xù)系統(tǒng)發(fā)展方面，將考慮繼續(xù)完善系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)從資產(chǎn)購入到資產(chǎn)報(bào)廢的全過程智能管理，以更全面地追溯數(shù)據(jù)的流動(dòng)。