郭懿

(中国航发动力股份有限公司,陕西西安 710021)

0 前言

“发展”实际上是对有限的资源进行合理分配,遵循的原则为“提高资源利用率”,进而创造出更大的价值,最终使所有人都能从中获益。在传统社会,信息传播速度较慢,加之交通等条件无法基于优质资源建设与共享更大的支持,导致社会发展力长期处于较为低下的状态。时至今日,得益于互联网技术和通信技术的迅猛发展,传统的制约因素均不再是问题,可基于信息化平台加以实现。

1 优质资源共享平台需求分析

1.1 需求分析

目前,我国航空发动机发展面临的形势较为严峻,仅仅依靠单一企业远远不足,必须建立信息化资源共享平台,集合全国范围内的各项优势资源、先进思路,进而使我国早日成为能够完全独立研制航空发动机的技术强国。

针对航空发动机设计制造信息化资源共享平台的需求分析如下:

性能需求:上文所述的两类发动机虽然在适用范围方面存在差异,但性能方面的整体需求相对统一。

(1)功率重量比。简单而言,发动机的功率应该足够大,自重应该尽可能降低。

(2)燃油消耗量。除了功率之外,判断发动机性能是否优越主要测评燃油消耗量,即单位功率在一小时内消耗油料的重量。消耗率越低,说明发动机越省油。

(3)迎风面积。所有交通运输工具,迎风面积越大,表明受到的阻力越大,会导致油料消耗率提升。特别是飞行器,在飞行途中遇到较大阻力时,往往意味着遭遇风险的几率提升。因此,在保证功率不会减小的前提下,力求降低发动机的体积十分重要。

上述三个方面的性能是发动机的“立身之本”,任何一个环节出现问题,轻则导致飞行成本上升,重则导致飞行器坠毁,造成更大的损失。基于此,通过信息化资源共享平台,充分吸收来自航空爱好者或关联行业技术人员提出的合理建议,不断完善发动机的性能,是时代交付于航空发动机制造企业的重大任务。

1.2 可行性分析

构建航空发动机资源信息化共享平台时,必须从以下方面分析可行性。

(1)技术层面。首先,平台的定位必须明确,即主要面向的用户包含哪些人。一般情况下,发动机制造领域的技术人员(并不仅仅限于飞行方面,陆地、海洋交通也应纳入其中)、飞行爱好者等为主要对象。此外,还应包含一些“看热闹”的“游客”,实现扩大宣传的目的。其次,确定资源共享模式。如前文所述,航空发动机制造过程在各个国家均属“绝密”,故资源共享平台中应该出现哪些内容,哪些内容绝不可上传,均需进行界定,绝不能出现泄密事件。最后,平台构建方式。如一些爱好者希望在平台中下载一些科普文章,了解发动机制备所需材料的上下游供应情况。为了满足此类用户的正常需求,平台的数据库系统选用PostgreSql开源数据库,相应的配置及使用方式可在官网的介绍文档中精准查询。基于此构建而成的发动机信息共享平台的主体框架为常规SSH框架,纳入Shiro安全框架和Dubbo分布式框架,全面保证平台的安全性和正常运行。综合而言,发动机信息共享平台构建时应用的技术能够满足当前用户的一般性需求。

(2)经济方面。前期的成本投入主要体现在以下方面:1)平台的主体框架及前端运行及维护的代码均需提前完成,由此耗费的人力、物力均需纳入初期成本投入;2)发动机科普类文章的收录,一些曾经发挥过重要作用,但时至今日已经能够公开的实验数据等的收集过程需要耗费大量的人力物力,经过全面整理并确定无任何机密信息泄露的可能醒后,方可放置于共享平台中。此外,当平台正式投入运营之后的初期,很可能在一段时间内处于“人气较低”的状态,故平台管理者用于宣传和吸引人气的费用较高。但随着多项“衍生资源”的增多,平台名气会越来越大。此时,很多原本免费的资源会被重新设置为“付费下载”,用户也会愿意付出一定的报酬,获取优质资源。如此一来,初期的经济负利润会随着经营的深入开展逐渐转为正利润。故经济方面具备可行性[2]。

2 优质资源共享平台的具体设计

2.1 UML建模

优质航空发动机信息资源共享平台设计的第一步基于UML建模。当网站平台成功建立后,若要在后续加入新的功能,无需考虑兼容性和适配性等问题。基于UML模型的航空发动机信息资源共享平台的构成方式实际上可视为“用户使用平台,查找并实现资源共享”的流程,具体内容如下:(1)用户需要注册账户、设置密码,并提交身份验证信息,如身份证号码、手机号、邮箱等。上述信息一旦传入后台,立刻如上文所述,采用加密的方式进行编码存储,包含平台管理人员在内的所有人都无法擅自调用,只有用户提出申请时(如更改绑定手机号和邮箱),方可激活相应的功能。(2)用户查找所需的资源后,系统会提示该资源可通过何种方式获得,比如免费、付费或是“做任务(平台设置的推广活动)”等。用户根据自身的需求以及经济情况,决定是否获取资源。(3)平台收到用户充值的钱款后(免费资源则充值为0),围绕对应的内容为用户提供下载服务,该步骤即为“共享”。(4)用户如果创作出衍生资源后,可上传至平台,通过审核并同意平台提出的一些条款后,即可针对自己创作的衍生资源进行二次共享(是否免费由用户自行决定或根据平台的建议而定)。

2.2 模块功能

具备不同功能的多个模块主要分为:(1)平台系统的后台管理人员,负责对系统进行整体性管理,解决所有问题;(2)由系统管理员对处于不同层级的用户进行授权。比如一些理论功底扎实,能够经常提出一些“高论”的资深用户,经过一段时间后,已经在平台中积累了较大的知名度,其创作而成的衍生资源不仅充分结合了初始资源,还纳入了其个人的先进见解,故其在平台中拥有的权力必须高于其他用户,否则,其创作的衍生资源在上传或用作他用的过程中很肯能出现多种问题。此外,用户创造出衍生资源并上传至云端之后,需要由衍生资源顾问对其创作内容进行审核。审核标准既要满足于发动机制造企业自身提出的要求,还不能违反国家有关法律法规。只有通过审核后,被平台视为“具备一定价值”的衍生资源,才能拥有和初始资源相似的“属性”[3]。

2.3 数据库

数据库主要分为四个模块进行信息存储。

(1)用户个人信息。即账号、密码、用于身份验证的信息以及账户余额、历史浏览记录等,均为私密性极强的信息,必须经过多层加密处理,理论上绝不能出现泄密事件。

(2)初始资源。作为平台初期吸引人气的必备内容,初始资源的最大价值在于,是一切衍生资源的“根本”。比如很多用户上传分项衍生资源后,一些业内资深人员通过简略的阅读后,即可掌握其中的精髓。但网络平台面向所有人开放,有高手,自然也会有新手。面对一些“晦涩难懂”的说法或复杂问题时,也许“追本溯源”,对照初始资源,能够找到有效理解的思路。

(3)衍生资源。每一位用户上传的衍生资源实质上是一种私人资源,只是平台和用户之间达成了代管、代运营协议。当其他用户希望下载衍生资源时,平台需标注原创作者,避免混乱。故衍生资源的存储是信息资源共享平台数据库的运行管理重点。

(4)针对每一位用户对平台的访问历史进行记录。该项记录主要服务于缓存,目的在于缩短用户二次查询并希望获取相同资源的时间。实际上,支撑该功能的算法程序可被视为当前社会大数据分析功能的一般模式,即对用户的行为进行分析,总结规律,为其“推送”可能需要的服务。

2.4 具体实现

(1)数据库的连接通过JDBC(一种用于执行SQL语句的Java API,能够为多种关系数据库提供统一访问,是一种“基准”)连接,主要配置信息均存放在context-database.properties的配置文件中。如此一来,配置信息与项目运行的代码会各自独立,当项目运行时,程序自动将该配置文件的内容加载到系统中,使对应的数据库完成连接。

(2)均衡负载。如上文所述,在每天的“黄金档”,很可能有大量用户同时向平台发送下载或上传等业务请求。为了避免服务器发生“堵塞”,系统必须对所有请求进行统一处理,合理分配给各个服务器端。实现方式为“Alibaba开源的分布式框架Dubbo+Zoo Keeper来实现平台负载均衡的功能,同时该框架能够将项目的前后端进行分离、简化项目的结构,使得前后端能够同时开发,提高开发的效率”[4]。

2.5 平台优化

2.5.1 常见问题简述

航空发动机制造企业通过web项目开发信息化资源共享平台时,必然会遇到项目结构十分复杂,导致平台发展至一定程度后“难以为继”的问题。随着数据传输量的规模增大,传输速率必然下降,直至“归于或异常缓慢”的程度。此时,平台中数据存储将会受到影响,严重后果是数据的完整性将会遭到破坏。比如某航空爱好者测量无人机在各种天气环境下起飞及降落过程中,发动机、螺旋桨附近的风场各项参数时,由于将测量全过程全部录制成视频,并将计算及分析的文档、图片、应用的计算机软件等全部纳入其中,导致上传资源占用的空间过大。如果平台不能及时处理数据占用空间较大的问题,则该用户上传的资源经过一段时间内后,会在多次的转移存储、下载、预览的过程中出现数据丢失、文件整体损毁的问题。

2.5.2 解决方式

用户自行上传的所有内容,包含文档、图片、音频、视频甚至是相应的软件,都可以被视为“数据”。比如多个无人机起飞、降落的图片,在用户的眼中,每一幅图片均是独一无二的,具备不同的价值。但在系统“眼中”,任何图片均是“相似”甚至是“一样”的,区别可能仅仅在于占用空间存在差异。当数据量逐渐提升,数据的“重复性”也会随之提高。如此一来,可被“压缩”的空间也就越大。因此,解决存储空间有限、优化平台的可行性方式为:在保证数据有序的前提下,将每一列数据进行分割、压缩,编制成多个由基本编码组成的二进制字符串。当用户需要时,下载压缩文件并自行解压;上传至平台时,系统会提醒其对文件进行压缩,从而有效减少云端存储空间。

3 结语

信息时代的特性在于,各行各业均将重点放在培育、发展以智能化工具为代表的新型生产力,最终目的在于使其为社会的整体发展做出贡献,帮助人们全面提高生活水平。此种概念性论述的实质在于“提高资源利用率”。无论何时,资源永远是有限的,如何使有限的资源发挥出最大的价值,需要对分配及使用方式进行不断优化;只有构建出更加高效的信息化平台,社会发展力才能不断提高。