基于云服務的電信項目綠色監管服務系統研究*

葉秋紅，鄒江波

（1.浙江工商大學環保設計研究院 杭州310018；2.浙江工商大學計算機與信息工程學院 杭州310018）

1 引言

隨著國家經濟政策及投資結構的不斷調整與完善，我國經濟建設正處于高速發展時期，工程建設領域面臨著有利的發展機遇。同時，隨著低碳經濟時代的到來，轉變經濟增長方式、注重生態環境與人類社會的和諧發展已經成為人們的共識。

目前學術界對綠色項目管理（green project management，GPM）的定義都是從生態環保角度出發并結合和諧含義，既強調工程項目管理從規劃、實施到結束是一個循環系統，系統鏈條上的每一個環節都與外界環境相聯系，不能破壞周圍環境；也強調要做到生態和諧與人際和諧，項目規劃、實施過程和結果應是可持續性發展的。Hwang等人[1]提出了一種面向工程項目管理的綠色思想，分析了工程項目管理中常遇到的問題，概括了綠色實施思想的特征。Bojic等人[2]采用了基于市場的自組織算法（self-organizing market-based algorithm，SOMA）構建綠色通信技術，該方法有效地結合了群集智能和市場導向。

當前國內信息化基礎水平不斷提高，云服務、即時通信、移動視頻會議、數據挖掘等概念已屢見不鮮，而這些基礎技術服務的成熟也為工程項目信息普及化、項目管理高效率化、項目運營低成本化、項目綠色化創造了必要條件[3]。通過云計算，電信運營商可整合各類資源，降低建設成本，通過提供云平臺將自身的通信能力與應用開發伙伴進一步合作，開展新業務，這將更有利于電信應用定制化。本文以工程項目管理系統為研究對象，針對電信行業項目管理中所遇到的問題，引入綠色項目監管思想，結合云計算理念、智能移動終端設備，對構建分布式架構的云服務項目監管與服務系統進行了深入分析，旨在實現項目的平臺統一化、技術標準化、監管實時化、管理流程一體化、綠色化等效果，為企業內部和外部提供優質的服務。

2 綠色項目管理與云服務

2.1 綠色項目管理

在經濟建設和國際經濟合作的過程中，工程建設的質量、安全性和生態環境成為國際上衡量工程優劣的三大重要指標。工程項目的管理過程正在轉變為保護環境、節約資源、實現工程與自然和諧共處的過程。綠色工程項目管理在傳統項目管理理論的基礎上，融入了現代管理學的綠色管理理念，在項目設計、實施、評估等過程中充分考慮管理過程對環境的影響，以“綠色”為指導原則，采用有效并可操作的評價、控制、分析等方法，旨在加強對企業現有資源和外部相關環境的管理，使每個正在實施的工程項目都能實現科學、合理的現代綠色項目管理，最終實現企業經濟效益、企業社會責任、自然環境保護的和諧統一[4]。

綠色工程的項目管理與傳統工程的項目管理相比，其重點在于綜合考慮項目所涉及的外部環境和社會、政府部門的影響，在該情況下，如何保質保量地完成項目前期制定的計劃和實施目標。兩者的主要區別[5]具體如下。首先，傳統的工程項目管理主要將質量、成本和工期作為項目是否達標的三大指標，但其中卻忽視了項目在實施過程中對自然環境和社會形態的影響；而綠色工程項目管理在達到項目管理三大指標的基礎上，同時也考慮了企業資源、自然環境和社會關系等相關因素[6]。其次，傳統的工程項目管理更加注重項目本身，例如項目是否按時交付、項目實施過程中是否出現重大安全問題等，而對如何實現資源高效化利用的關注不夠密切，因此項目實施過程的許多環節都存在各類資源嚴重浪費的情況；而綠色工程項目管理以管理綠色化為原則，更加重視工程現有資源的高效利用，在項目完成的同時將工程成本降至最低。再次，傳統的工程項目管理常常忽視了對施工周邊環境的保護，易出現如噪聲污染、水污染、電磁污染等問題；而綠色工程項目管理更重視項目本身對環境的影響，在工程項目實施過程中主動運用各種防污手段，最大程度地降低項目本身以及項目實施過程中對環境產生的負面影響。最后，綠色工程項目管理的組織或個人積極參與到環境保護的宣傳中，注重項目立項、實施綠色化，同時也將環保意識融入每位組織成員[7]。

綠色工程項目管理的實施對自然環境、企業資源、社會責任、經濟可持續發展等多方面都具有重要意義，如在環境保護方面，綠色工程項目管理的要旨是使工程項目對自然環境影響控制在一定范圍內，在大體方向上有效地促進了項目實施時對自然環境的保護；在企業資源高效利用方面，綠色工程項目管理的要旨是實現對各項資源的高效、充分利用；在社會責任方面，綠色工程項目管理不但保證了產出的優質項目社會成果促進了社會進步，而且從企業對環境、人文的保護方面間接地提升了組織形象；在經濟可持續發展方面，綠色工程項目管理保證了在施工項目不對環境造成破壞的同時，提高了企業資源利用率，保質保量交付項目成果，從而有效地保證了各方利益的穩定增長。

2.2 云服務

云計算的概念及相關技術理論于2006年由Google公司首次提出。云計算是一個理念，是基于先前的分布式存儲、并行處理、虛擬化技術、效用計算和網格計算融合發展起來的，主要為用戶和企業提供3種服務：基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）、軟件即服務（SaaS）[8]。而云服務的核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，以專業化的服務形式提供給用戶，用戶只需要繳納一定的費用，這些專業化的服務將源源不斷地送達，以此降低用戶終端的處理負擔，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入、輸出設備。

由于選擇分類標準不同，業界根據云計算的服務類型和服務對象將云計算大致分為兩類，如圖1所示。

做好防洪除澇工作是社會管理的重要內容之一，也是確保崇明縣居民正常生產生活的根本保障，對加速崇明生態島建設具有重要意義。防洪除澇不僅涉及調蓄、排澇，也包括水利設施的建設、管理。建議在防洪除澇的過程中，還需要抓好以下幾方面內容：①水利設施管養單位做好對河道、水閘、泵站、排水管道等設施的日常管理和維護，確保在汛期能夠正常運作；②防汛成員單位要做好對防汛隱患問題的排查，按照職責分工和防汛預案的要求自覺落實整改；③職能部門要建立健全長效管理機制及考核辦法，提高對突發防汛問題的應急處置能力。

圖1 云服務的對象和類型

電信運營商應意識到云計算在海量數據處理、存儲空間巨大等方面的優勢，在結合自身龐大網絡的基礎上提供混合云服務，一方面可整合資源，提高設備使用率，降低運營成本為企業內部提供存儲、軟件服務，另一方面也可提升自身服務質量，降低用戶資費，帶來新的經濟效益。

3 基于云服務架構的綠色項目監管服務系統

本系統的建設目標是利用云計算技術搭建云服務類型的架構，對電信公司的基站網絡建設全過程提供規范化綠色監管服務，并為企業資源優化提供決策支持系統。

3.1 綠色項目監管服務系統的云架構

為了更好地呈現綠色項目監管思想和服務，本文給出了綠色項目監管服務系統架構，如圖2所示。將項目管理放在云端直接操作，既提高了施工方與其他部門的溝通效率，也降低了資源的重復利用率。通過該服務平臺，項目監管人員可實時對工程進度進行監管，對施工數據進行存儲，對環境影響進行監測，對疑難問題實時全方位跨域溝通，有效地避免信息阻塞、溝通不暢，從而節約了資源，做到節能環保。

本系統將施工現場、采購運輸、財務審計、項目監管等主體有機整合于一體，通過云端提供的統一API把施工信息、采購信息、財務信息、項目信息等信息流匯總并分發，實現了項目監管部對施工現場進度、施工質量、施工安全的遠程監控，實現了采購運輸部對項目相關產品的采購任務管理、工程用料管理、第三方供貨商、采購審批等監管與控制，實現了財務審計部對項目施工隊、建設室、設計所等涉及工程項目的起草審計報告、初審報告、復審報告的統一管理。云端針對Apache組織的Hadoop開源項目進行二次開發，提供視頻數據、財務數據的存儲接口，使其能保證項目文檔的安全性，加上Hadoop的分布式文件存儲系統為大量視頻文件的存儲提供了有力保障。

基于云服務架構的項目監管服務系統的總體架構如圖3所示，該結構主要包括3層，即云服務消費者、云服務提供者以及云服務應用創建者。其中云服務提供者是主體部分，主要包含基礎設施層、云管理平臺層、云服務層。為了達到現有資源能被充分利用的目的，云服務層提供的各系統均采用統一定義的接口標準進行開發、標準化工作，統一編碼、統一存儲格式、統一分類索引，并提供相應的API供其他應用創建者使用。為了保證項目設計、計劃、實施等相關資料易于維護，相關文檔均保存于數據中心。

圖2 項目監管與服務系統架構

圖3 基于云層次結構的系統功能結構

正是擁有了統一、標準的業務平臺，項目各方均可實現高效辦公，由于平臺數據統一存儲，實現了瘦客戶端，因此項目各方僅使用智能移動終端設備便可達到不限時間、不限地點、協同辦公的目的，這是將項目監管服務系統放在云端的核心優勢。也正是因為這樣的一個結構，有效地提高了現有資源的利用率，降低了不必要的消耗，減少了中間環節的浪費，做到了節能和環保，體現了綠色思想。

3.2 綠色項目監管與服務的協同交互設計

協同交互用于支持交互空間內多用戶感知下的信息更改，可提高系統效率。Web 2.0、移動終端的普及，加上云端作為計算核心將移動終端與互聯網相聯形成移動互聯網，為實時協同交互的實現提供了基礎。

項目管理中需要協同交互共同解決工程項目中遇到的復雜問題，如專家咨詢、設計偏差、資源調配等。而云計算作為一種新型的基礎服務共享架構使項目管理相關人員無需安裝應用軟件便可實現跨環境的項目管理工作，云計算的高擴展性和伸縮性節約了項目在實施、監控過程中的溝通成本。利用云計算可將大型計算任務分配到云端的高性能計算服務器，大量的虛擬終端通過集成，可滿足協同應用的動態性、實時性、差異性等新特征。

項目監管服務系統的協同交互模型基于XML語言開發，模型結構如圖4所示。

圖4 綠色項目監管服務系統協同交互模型

協同由項目需求人員通過有線或無線網絡發起，通過共享模型訪問單元接收和發送共享數據，期間還需處理同步問題。協同控制單元負責完成由項目需求人員發起的協同應用并發與沖突處理。在項目監管與服務系統云端存在與客戶端對應的兩個代理，共享模型訪問代理和協同控制代理與客戶端的共享模型訪問單元和協同控制單元類似，它們主要負責云端各系統的同步、沖突處理等操作。在客戶端與云端之間存在連接上下兩者的中間云，主要完成客戶端與云端網絡尋址、負載均衡等功能。通過該協同交互模型實現圖4中下方虛線框中項目相關方使用終端協同交互的效果。

圖4中核心交互功能XML描述如下。

3.3 綠色項目監管云系統的數據分布式存儲

數據的分布式存儲對于云系統而言至關重要。因此，在綠色項目監管云系統的數據分布式存儲中，采用了一種以云存儲為核心的在線分布存儲系統，該系統有效結合數據分散存儲管理技術以及數據自動恢復技術，更好地保證云存儲數據的安全性。

（1）應用接口層到訪問層設計

在不同層之間的數據傳輸，容易遭受不同形式的惡意攻擊，許多提供PaaS服務的企業通常會在服務器內部采用相關防范措施，提高云存儲系統的安全性。本文基于云服務的電信項目監管與服務系統也參照相關防范措施，引入了異地訪問控制、用戶身份認證以及SSL密鑰技術保證對云存儲數據的保護，避免了用戶數據在網絡傳輸中的安全威脅。

（2）基礎數據管理層設計

基礎數據管理主要是利用分片處理技術將用戶存儲到云端的數據進行分片處理，其原理是將完整的用戶數據進行分割，將其劃分為指定數目的子數據片段，通過這種方式可以有效地保護數據的隱密，即使非法用戶能訪問云端數據，但因為沒有恢復的散列算法，無法將分散在分布式服務器上的子數據片段進行匯總，因而無法達到正確識別原用戶數據的目的，采用分片策略，加上與分布式存儲技術相結合大大增加了竊取原數據的成本，從而保證了云存儲數據的安全性。

（3）存儲層設計

基于云服務的電信項目監管與服務系統主要利用分布式存儲技術滿足電信項目監管，實施過程中對視頻、文檔數據存儲、安全、系統穩定性需求。特別是項目監管過程中，會產生大量的視頻流數據，傳統的存儲技術在設計時往往需要通過增加大量的緩沖池來緩解系統壓力，而數據分布式數據存儲技術能有效確保云存儲數據的可靠性和可用性，現今常用的分布式文件系統是Hadoop，它提供了一個分布式文件系統，本系統基于該文件系統完成了系統分布式文件的調度及計算。其原理如圖5所示。

圖5 分布式文件系統架構

在分布式文件存儲中，主服務器（master）又被稱為控制節點，它負責管理分布式文件系統的名稱空間以及對外部節點客戶機的訪問控制，在分布式文件系統內部，控制節點決定是否將文件映射到數據節點的復制塊上。在分布式文件存儲中的從服務器（slave）又被稱為數據節點，通常多個數據節點組成一個分布集群，數據節點主要負責完成由控制節點分配下來的數據塊存儲。通過控制節點的備份數據可以有效提高設備的存儲利用率及其容錯能力。此外，為了使數據在意外情況下遭受損失時，能夠有效恢復，本系統在Hadoop的基礎上實現了多線程數據恢復、斷點恢復等功能。

（4）在線分布式云存儲數據存取過程

當用戶進行數據存儲時，云存儲系統使用分片器將帶存取的數據進行分片處理，然后將這些數據片在線傳給分布在不同地方的存儲介質中存儲。當用戶進行數據讀取時，需經云存儲服務器的身份驗證。符合條件的用戶可通過分布在不同地方的存儲管理器提供的虛擬視圖，完成數據的讀取操作。

4 系統實施

根據上述章節的描述，筆者構建了基于云服務的電信項目綠色監管服務的原型系統，在浙江杭州某地區進行了應用試驗。系統平臺界面如圖6所示。

該系統包含：資源調配系統、設計管理系統、工程管理系統、施工管理系統、人力資源系統、決策支持系統、審計系統、采購管理系統、環境監控系統等。每個子系統之間、各項目人員之間通過協同交互技術進行了有效的聯系和整合。此外每個子系統都做到了對資源的交互和共享，每個功能模塊都體現了綠色思想。如項目監管中產生大量的視頻文件，傳統的方式基本上是每月對視頻進行刪除，由于采用分布式數據存儲，該視頻文件可保存至項目竣工甚至更長時間，并且消耗較低存儲成本。原始的工程項目文檔經過統一存儲為以后項目審查工作提供了有力依據。通過項目云服務平臺項目監管人員可實時對工程進度進行監管，對施工數據進行存儲；移動視頻會議軟件可使施工人員將在工程中遇到的復雜問題與異地專家一起分析，也可完成異地會議日程；人力資源管理軟件可使工程項目中人員結構更加優化，使上下級管理層級關系可視化；決策分析系統可發現工程項目實施中存在的不足，為下次實施最優化工程項目做準備。

圖6 基于云服務的電信項目綠色監管服務平臺界面

此外本平臺獨有的環境監控系統，通過布局在施工現場的無線傳感器獲取各類監控指標信息，如噪音、輻射量、空氣質量指數等，實時監控工程對環境的影響。環境監控系統界面如圖7所示。

通過各類環境監測數據的實時監控和分析，可對施工環節進行控制。如通過圖7中相對聲壓級指標，便可知道噪音強度，以此向現場施工管理人員發出警報，控制施工對環境的影響，達到綠色施工的效果。

5 結束語

基于云服務的電信項目綠色監管與服務系統為項目參與人提供統一的協同辦公作業平臺，以此減少由于信息傳遞障礙造成的項目管理效率低下以及管理決策失誤，從而提高工程項目的整體經濟效益和工作效率，避免工程工期延誤，保證了工程質量，減小了經濟損失。因此，本文針對電信行業項目管理中所遇到的問題，引入綠色項目監管思想，結合云計算理念、智能移動終端設備，對構建分布式架構的云服務項目監管與服務系統進行了深入研究，旨在實現項目的平臺統一化、技術標準化、監管實時化、管理流程一體化、綠色化等效果。

圖7 環境監控系統界面

1 Hwang B G,Ng W J.Project management knowledge and skills for green construction:overcoming challenges.International Journal of Project Management,2013,31(2):272～284

2 Bojic I,Podobnik V,Petric A.Swarm-oriented mobile services:step towards green communication.Expert Systems with Applications,2012,39(9):7874～7886

3 李瑞涵.工程項目集成化管理理論與創新研究.天津大學博士學位論文,2003

4 許洪.綠色工程項目管理初探.科技風，2010（5）：62

5 胡桂祥，張建坤.綠色工程項目管理及其實施動力研究.工程管理學報，2010，24（2）：178～181

6 王浩，柴華奇.關于綠色項目管理本質的系統性研究.科技進步與對策，2007，24（1）：5～9

7 王勇，于海豐.關于綠色工程項目管理的探討.建筑經濟，2006（11）：39～41

8 劉鵬.云計算（第2版）.北京:電子工業出版社,2011

9 林敏.移動互聯網發展對運營商的挑戰及機遇.移動通信，2011（1）：32～35

10 曾婉.提升電信工程項目管理能力的思路探討.電信技術，2012（2）：64～65

11 費毅.項目管理在電信網絡建設工程中的應用和研究.上海交通大學碩士學位論文，2011

12 蘇高玄，林傳賢.智能型手機藉由云端架構在項目管理應用與研究.浙江工貿職業技術學院學報,2011（6）：32～39

13 宋筱寧.面向電信的云計算平臺安全關鍵技術研究.南京郵電大學碩士學位論文，2012

14 彭尚銀，王繼才.工程項目管理.北京：中國建筑工業出版社，2005

15 華豹.通信工程項目管理系統的分析與實施.北京郵電大學碩士學位論文，2008

16 李書生，段勇，石屹嶸.電信B/S架構系統遷移及云化研究.電信科學，2012，28（5）：133～141

17 王俊修.基于云計算架構的視頻監控系統應用研究.中國安防，2011（8）：93～96