農村電網一體化生產管理信息系統的設計

支和才，黃宇魁，余明艷

（1. 廣東交通職業技術學院，廣州 510800；2. 廣東卓維網絡有限公司，佛山 510800）

農村電網一體化生產管理信息系統的設計

支和才1，黃宇魁2，余明艷1

（1. 廣東交通職業技術學院，廣州 510800；2. 廣東卓維網絡有限公司，佛山 510800）

0 引言

隨著國家的發展政策逐步在向農村傾斜，中央推出了一系列強農惠農政策，農村的面貌必將發生翻天覆地的變化，隨之而來的是農村用電需求量大大地增加，這種需求使得電力信息化建設進入一個全面快速發展的嶄新時期。因此，構建一個優秀的農村電網一體化生產管理信息系統已成為農電信息化建設的必然趨勢[1]。

建立技術適度超前、應用體系架構明晰、功能實用、版本統一、數據集中、支持協同辦公的電子化應用和管理體系，不僅可提高工作效率和服務質量，方便農村客戶，在相當范圍內實現了資源共享，更是為盡快實現新農電建設，提升農電企業效益，在今后農村能源競爭能力等方面發揮積極的作用[2]。

1 系統功能需求

按照“統一領導、統一規劃、統一規范、優化資源、分步實施”的原則建立農網一體化生產管理信息系統，全面共享數據，為業務操作層的工作效率、管理層的管理水平、決策層的輔助決策提供依據。

借鑒于EAM（企業資產管理）平臺先進的資產管理理念，引入優秀的管理模式可適應供電企業不斷發展變化的業務需求[3]：

1）以資產生命周期管理的為維修理念核心進行設計。

2）突出以設備管理為主線進行業務分析，電網企業的業務基本都是圍繞設備管理開展的，因此系統的設計強調對設備生命周期內，設備運行記錄、檢修記錄、試驗記錄、變更記錄、缺陷記錄、評級記錄以及附屬設備等相關業務的管理和控制，能夠方面查詢設備履歷表。

3）以工單的提交、審批、執行為主線，強調業務處理的流程化，通過企業的流程再造進一步優化業務流程，并實現流程固化，達到降低企業運營成本、提高企業經濟效益的目的。

4）系統設計中，需要站在全省的高度，看待數據的流向，業務的需求，避免人為切斷數據之間的關聯造成的孤立數據而形成人為的數據孤島；強調對農村電網生產業務的模塊化管理，強調模塊之間達到松耦合，最大限度地保證數據之間的關聯，使企業走向信息一體化，增加數據的集成度和共享性。

5）按照缺陷處理、計劃檢修、預防性維修、預測性維修等幾種模式對業務的流程進行控制，強調業務流程的閉環管理。

6）以減少設備的故障率、減少設備停電次數和停電時間、縮短設備維修響應和設備維修工作時間、提高設備故障快速響應效率、延長設備壽命、提高倉庫備品儲存水平的合理性、提高采購的科學性為最終目標。

7）關鍵績效指標（KPI）體系、人員績效考核。

2 系統總體架構

農網一體化生產管理信息系統既能兼容、集成目前已有的應用系統，又能為新建的應用提供開發和運行環境。根據電網公司現狀和未來發展需求，參考當前先進的信息技術和企業應用架構，系統設計如圖1所示。

圖1 系統的應用架構示意圖

鑒于目前 J2EE 的先進性和跨平臺支持[4]，以及電網公司采用J2EE 技術路線的原則，本系統的采用基于 J2EE 、B/S技術路線和SOA架構開發的供電安全生產一體化平臺。

2.1 服務器環境

服務器建立在企業安全防護體系和信息網絡之中，在計算機硬件和操作系統層次之上，能夠搭建高性能的、高可靠性的、高可擴展性的、具有完善的安全管理機制、部署管理機制、跨平臺支持機制，進行大型網絡應用開發、集成的應用服務器環境。

在操作系統之上，結合運行環境支持，可以連接各種商業數據庫，實現業務應用的數據庫支持環境。各種類型的數據通過 ETL 等數據工具建設操作數據存儲（ODS）、數據倉庫、數據集市，進而為數據分析及商業智能應用提供支持。

通過建立企業服務總線（ESB），定義服務之間良好的接口和契約實現，把系統內的軟件和資源聯系起來，保證公司關鍵的業務流程可以正常運行，提供跨組織、跨平臺的人員協作、信息數據、商業流程等層面的集成和整合，加上各種核心的業務應用，形成公司完整的信息化系統。

對于基于該平臺的新建業務應用，按照平臺支持的開發體系，自然地集成在整個信息平臺中；對于原有的符合接入規范的業務應用，能夠容易地集成到平臺；對于原有的沒有支持通用接口標準的業務應用，可以通過連接器便利地集成到平臺。對于系統外部、外單位的應用，可以通過 ESB 網關接入；對于下級單位可以通過數據交換或 ESB 網關等方式進行信息、流程等交互。

所有的信息、應用、流程等各種內容，包括應用集成、數據中心、業務應用等，可以借助一體化企業級應用架構提供的企業門戶支持進行集中展現。

供電企業提供完整的應用解決框架，基本能夠涵蓋所有的安全生產管理信息化內容，支撐企業的信息化體系。

2.2 核心組成

數據交換、數據中心、應用集成和企業門戶是一體化企業級應用架構的核心組成部分。

2.2.1 數據交換

數據交換建立省級電網公司、地市供電公司和各縣級供電企業自下而上的數據交換體系，統一數據上報標準、統一報送渠道，能夠實現公司關鍵業務應用數據的縱向快速交換，確保上下信息暢通。

2.2.2 數據中心

數據中心是業務系統與數據資源進行集中、集成、共享、分析的場地、工具、流程等的有機組合。從數據層面包括操作型數據和分析型數據；從應用層面包括業務系統基于數據倉庫的分析系統；從基礎設施層面包括服務器、網絡、存貯和整體 IT 運行維護服務。

數據中心對來自不同業務應用的數據經過抽取、轉換和加載，放入 ODS、數據倉庫、數據集市，進而進行各方面的高級業務分析，將各種來源的數據轉化成實用的業務信息，為一體化企業級信息系統提完整的數據支撐，實現企業數據的構建、保存、更新、集成、分發與共享。

2.2.3 應用集成

應用集成為各個業務應用系統的集成提供統一的接入平臺，實現業務應用系統的數據、應用和流程集成，滿足業務需求，促進業務流程的優化和整合，避免和消除信息孤島。通過業務流程整合將分散在不同系統的業務處理連接起來，形成一個自動化的流程，同時還可通過流程管理工具進行業務流程的監控。

2.2.4 企業門戶

企業門戶是一個面向業務應用的、集成的Web 信息平臺，能夠將現有的各種管理系統、辦公系統、文檔系統等集中到企業統一的信息平臺內，實現應用系統的統一入口及內容、應用的整合展現。 企業門戶結合安全防護體系，進行單點登陸和安全集成，為公司員工提供安全、統一的信息系統入口。

一體化企業級應用集成平臺要能提供安全、可靠、穩定、滿足業界 J2EE 和 Web Service 標準的應用運行環境，支持應用的集群機制，具有遠程部署功能和可靠的故障恢復機制等。

3 系統技術架構

平臺采用J2EE分布式多層體系架構，把整個系統分成以下四層，系統技術架構如圖2所示。

圖2 系統技術架構

1）數據層：數據層為系統提供數據存取服務。MIP平臺支持異構數據訪問能力，如WEB資源、XML/EXCEL文件服務、OLAP多維數據、GIS地圖庫、業務規則庫以及DBMS關系型數據庫等。利用數據持久化技術將數據對象映射為JAVA對象載入內存提高系統存取數據性能，由此支持更多的并發用戶。

2）核心層：平臺的核心基于企業服務總線（ESB）構建，它的主要工作是支持熱插拔服務組件、對服務組件的生存期進行管理。核心層包含一系列的基于微內核的服務組件，如事務組件、消息隊列組件、郵件服務組件、工作流引擎、報表引擎、移動引擎、業務規則引擎等。它借鑒了即插件技術(Plug-in)的精華，使得這些服務組件，可以用打包的形式進行熱部署。

3）業務層：業務層描述系統所有功能。MIP平臺通過SOA技術，將業務模塊封裝成相應的服務組件，同時，平臺提供靈活的配置方式，可快速配置、擴展業務需求。

4）用戶層：用戶層也即表現層，描述數據展現方式，提供用戶操作平臺?？蛻魧影鞣N端設備。終端設備的用途是提供靈活多樣的用戶接口，通過相關的服務渠道，使用戶方便有效的訪問業務流程、事務流程的服務。MIP平臺提供豐富的用戶操作接口，支持PC、移動終端、電子郵件、電子傳真、電話、打印設備等滿足用戶多渠道訪問的需求。

系統采取多層結構的J2EE體系架構，把業務邏輯和底層技術分離，將公共功能抽象實現，以業務組件、SOA服務的形式部署運行于J2EE應用服務器上，提供的服務完全抽象了訪問細節，各功能組件可按需部署在不同機器，局部機器故障只影響局部功能。

概括來說，分層式設計可以達至如下目的：分散關注、松散耦合、邏輯復用、標準定義。

4 系統拓撲結構

4.1 整體網絡結構

圖3 整體網絡結構

整體網絡結構如圖3所示。在圖中，主服務器采用兩個高性能服務器，并配置雙機群集，對整個系統提供高可靠的數據服務。系統對廣東電網公司內部用戶提供對手持設備及無線設備的支持。對企業移動和外出漫游戶，通過企業部署的VPN系統，接入生產管理系統、人力資源系統、OA系統等應用系統，實現移動辦公。本方案具有以下特點：

1）高可用性。服務器采用高可靠性部件，同時提供了很多冗余組件，保證了單臺服務器的高可用性；MSCS能夠自動檢測應用或服務器故障，并可將其在備用服務器上快速重新啟動；而用戶只會體驗到瞬間的服務暫停。

2）高可管理性。MSCS使管理員能夠快速檢查所有集群資源的狀態，并輕松地將工作負載分配給集群之中的不同服務器。這對于人工負載平衡十分有用，并且無需將重要數據和應用脫機即可對服務器進行“滾動升級”。

3）高安全性。采用虛擬專用網(VPN)的方式，結合專用客戶端軟件及SecKey（電子密鑰），SecKey不僅僅包括用戶的用戶名和密碼，還包含了唯一的電子身份標識，電子密鑰由移動辦公人員隨身攜帶，遠程訪問終端只有在電子密鑰的配合下，使用用戶名稱和口令，才能通過認證服務器的雙向身份驗證，這樣保證對于移動用戶訪問公司業務系統，實現高安全的接入和訪問。

4.2 服務器硬件系統結構

依據系統建設總體設計要求，服務器硬件系統，建議采用如圖4所示雙機群集配置方案。

圖4 雙機群集配置

在本次硬件配置規劃中，建議采用高性能服務器作為數據庫服務器和應用服務器，以保證系統的穩定不間斷運行。應用服務器和數據庫服務器都集中部署在中心機房，生產運行管理信息系統所有數據都存儲在數據庫服務器上，應用軟件系統運行在應用服務器上。邏輯上將應用軟件系統和數據庫系統部署在2臺PC服務器上，兩套數據庫系統和應用軟件系統形成2個備份組，實現互為備份功能。

建立ORACLE數據備份機制。配置設定數據庫系統歸檔模式下運行，一旦系統出現故障，系統數據可以恢復到故障前的任一時間點，同時建立一個不完全系統熱備份，在每天的一個選定的時間點，將系統的重要表數據、系統表進行自動導出，數據保存一周，每周一個循環。通過以上措施，一旦在出現數據丟失或系統故障需要恢復的情況下，數據由存儲介質完整地恢復到系統中，確保數據完整和系統安全。

5 結束語

農村電網一體化生產管理信息系統是一套基于任務關鍵型的應用，其集成的個人工作臺，實現了任務的集中管理，為用戶的日常業務進行導航，同時方便各級用戶對任務的實時監控或查詢。系統采用了目前先進的Hibernet、Spring、Ajax技術和分層體系架構，支持J2EE技術標準和完全B/S結構，實現真正的跨平臺和客戶端零安裝；工作流方面采用符合WFMC國際工作流規范工作流平臺，實現業務流程的自定義。系統的開發融合了先進的EAM思想，以設備為中心、任務為主線、人員為主體、業務模型和業務流程為基礎，能夠支持多機構、多部門、多地點的管理模式。

系統的設計旨在基于J2EE構件技術、B/S架構、Oracle數據庫平臺的基礎上研究一套符合中國國情，實用化程度高、內容全面、功能先進的規范化管理軟件綜合平臺，利用計算機軟件技術和網絡技術實現供電公司生產運行業務的計算機化管理，最終將各級管理和工作人員從過去的手工勞動中解脫出來，實現應用集成與數據高度共享，消除信息孤島，提高工作效率，規范日常生產業務的管理和操作，便于實施考核制度，加強管理力度的信息管理系統。

[1]曹國旺. 淺析火力發電企業ERP體系結構[J].電力信息化,2004.

[2]李晶. 基于XML的電力市場數據交換[J].電力信息化,2007.

[3]王思維. 企業資產管理系統中計劃模塊的開發[D].北京:北京科技大學,2006.

[4]王峰,顧明,李麗.基于J2EE應用的數據庫訪問的性能優化[J].計算機工程,2003.

Integration of the rural power grid design of production management information system

ZHI He-cai1, HUANG Yu-kui2, YU Ming-yan1

隨著農村的發展，農村電網管理明顯滯后于社會發展。文章是基于農村電網的業務操作、處理流程，借鑒于EAM的資產管理理念，以設備管理為主線進行業務分析，以資產生命周期管理的為維修理念核心進行設計。按照“統一領導、統一規劃、統一規范、優化資源、分步實施”的原則建立農網一體化生產管理信息系統，全面共享數據，為業務操作層的工作效率、管理層的管理水平、決策層的輔助決策提供依據。

農村電網；設備管理；系統權限；生產管理系統

支和才（1970 -），男，廣東湛江人， 講師，碩士，研究方向為網絡數據庫、圖形圖像技術。

TP315

A

1009-0134(2011)5(上)-0037-04

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.5(上).14

2010-12-01