基于Web的電力燃料信息管理系統

王磊 張喜生

【摘要】介紹了一種完全BS架構的電力燃料信息管理系統；系統采用SQL Server數據庫，在.Net框架下集成開發，安全可靠并具有完備的功能及良好的用戶界面；系統采用數據庫、業務邏輯中間層、用戶前端三層體系結構，將傳統的查詢系統和業務處理系統無縫整合，非常適用于省級燃料管理部門及其下述電廠的分布式應用環境。

1.引言

電力體制改革以后，目前各大電力公司基本形成以省級燃料管理部門為主要管理節點，電廠燃料管理部門為次要管理節點的管理模式。電力燃料成本近幾年大幅上升，市場化特征越來越明顯，電力公司經營受燃料因素制約的趨勢越來越強烈，電力燃料的數字化管理已經影響到企業經營的成敗。而目前大多數燃料信息管理系統仍然以本單位局域網為工作域各自獨立，有些還仍然采用桌面數據庫，數據以文件形式傳輸和共享。信息集成度低，共享度差，網絡信息傳遞不及時，并且無法構成以省級燃料管理部門為中心的決策分析支持。近年來，計算機、數據庫及網絡技術的飛速發展，已經為企業管理模式的徹底改變提供了可能；在大型數據庫系統和廣域網技術的支持下獲得信息的高度準確集成，并且對信息進行優化處理，形成數字化燃料管理信息處理及決策支持系統，已成為燃料信息管理的主流方向。在此情況下，中國電力投資有限公司河南燃料分公司和深圳市普泰科技有限公司，共同提出了新一代燃料信息管理系統：將燃料分公司和所有下屬電廠燃料公司統籌考慮，以燃料分公司和下屬電廠燃料公司的LAN作為節點，構建基于VPN技術的廣域網絡；采用SQL Server大型數據庫，實現信息實時傳輸和完全共享；采用.Net技術，構建三層架構的應用業務系統，從而實現中電投河南分公司電力燃料的數字化管理。

基于WEB的燃料信息管理系統特點如下：

.純WEB架構，信息處理和信息查詢一體化；任意時間、任意地點，授權人員都可以通過瀏覽器處理或查詢全分公司及各電廠的燃料數據；

.統一數據庫，數據高度共享，解決各電廠數據獨立的“信息孤島”問題；

.通過數據抽取和數據挖掘實現決策支持；

.采用中能燃料的編碼體系實現一級字典，自主開發制定二級字典，數據處理標準化；

.電廠和燃料分公司燃料業務全部實現標準化流程，包括計劃、審核、采購、檢斤、化驗、結算等；

.采用SSO技術的統一身份認證；

.采用統一門戶界面；

.通過VPN技術實現系統的安全可靠快速性；

.三層架構，系統具有很好的可擴展性和可維護性。

2.網絡體系結構

系統網絡拓撲架構如圖1所示。

電廠局域網連接軌道衡、汽車衡、皮帶秤、實時化驗設備，直接取得過衡重量數據和燃料的水分、灰分、揮發份、發熱量等化驗數據，進入電廠的原始臺帳數據庫，經電廠燃料主管確認數據無誤后，通過VPN網絡，同步復制到分公司中心數據庫。如果電廠各種現場設備工作狀態穩定，則設置原始臺帳數據庫和中心數據庫自動復制，實現數據自動同步。

系統各個局域網的邊界路由器采用思科 2600 系列，可以支持不少于100-500個的VPN用戶連接。路由器采用L2TP協議提供隧道建立或封裝以及第二層驗證；采用IPSec提供L2TP隧道的加密，從而提供對會話的安全保證。

各個局域網及中心服務器采用Windows Server 2008，這是微軟目前最為成熟的支撐企業應用的網絡操作系統；其內嵌的IIS6.0 WEB Server提供對.net開發的完全支持。中心數據庫服務器采用SQL Server 2005，其同步功能保證了數據的實時傳遞，并與Microsoft .NET 語言運行環境的緊密集成，使得系統構建、排錯及操作應用系統時更快、更有效。

3.應用系統設計

3.1 體系架構

采用.net技術開發的燃料信息系統采用三層架構設計：前端是應用層，可以采用瀏覽器作為客戶工具，中間層是業務邏輯關系，以Web services組件實現關于燃料數量、化驗、價格、各種加權平均以及經濟分析、支持輔助決策的數據挖掘、數據抽取的業務邏輯，底層則是數據庫。數據庫層也采用函數、視圖等功能實現一部份較為簡單的業務邏輯關系，提供web services組件的直接調用，從而提高系統的響應性能。

圖1

圖2

為了提高系統的可維護性和可擴展性，在業務邏輯層和數據庫層采用了結構化設計方法，如圖2所示。

在圖2中，數據字典是一組標準代碼庫，包含國家標準代碼、行業標準代碼和企業自定的標準代碼；代碼的標準化實現了信息和數據處理的規范化。各個電廠的數據經確認后采用同步技術復制到分公司中心數據庫服務器，并按照數據的業務邏輯分類，分別進入數量庫、化驗數據庫或者價格信息庫；這三個業務數據庫對應支持三組業務邏輯處理，提供相關職能部門的工作人員使用。這三個數據庫的關鍵數據進行抽取，形成只讀的共享數據中心，提供全面的經濟指標分析、數據抽取、數據挖掘等輔助決策支持。

在客戶端，用戶可見的只是一個整合的瀏覽器頁面，根據其SSO登錄時權限的不同，進行各業務功能處理或者綜合查詢分析。

在上述體系框架下，非常容易維護和擴展系統。只要將要加入的新的業務的數據庫模塊加入數據庫層，相應的業務邏輯模塊放入業務邏輯層，即可非常容易地添加新的功能模塊。

在應用信息系統中，數據庫的完整性、安全性至關重要： 數據庫的完整性是指數據的正確性和一致性。本系統的數據完整性采用三級保護措施實現：通過權限分配限定符合資格的原始數據輸入人員；在數據錄入時數據窗口提供必要的合法性檢查，以防止非法數據進入數據庫；對數據庫的更新操作以事務提交的方式進行，不符合業務規則的數據將無法提交而被“回退”，觸發器保證了數據表之間的相關完整性；系統提供完善的數據備份功能：用戶可以靈活選擇所要備份的數據表及備份的時間段制定備份策略，手動備份或者系統自動備份；備份的內容和時間記入備份日志庫以供系統管理員參考。

3.2 功能模塊設計

系統主要可分為三大功能模塊：

（1）燃料數量的統計匯總：接收來自過衡的數據后，系統自動生成進廠煤量驗收日報、電廠用煤收支日報；月底生成驗收日報月末合計、生產用煤供應＼耗用＼結存月報、電廠實際發電＼供熱量＼標準煤耗率＼入爐燃料發熱量表、進廠煤計量盈虧情況月報表、電廠燃料盤點報告表。

（2）燃料化驗數據處理：接收化驗的數據后，統計匯總生成分礦分煤種的煤質驗收臺帳的月末合計和總計；生成進廠煤發熱量計價煤質驗收情況月報表。

（3）燃料價格結算數據處理：包括托收單數據的錄入、月末分礦分煤種的數量合計、金額合計、加權平均單價、分煤種單價的計算；并生成電廠煤價管理月報表。

此外系統提供系統權限管理、代碼維護管理、計劃管理、流程管理、決策支持分析、數據檢索、自定義數據抽取以及數據挖掘等功能。例如可以通過數據抽取的方式監控某煤礦的煤質變化情況；通過數據挖掘發現標煤單價最低的供貨單位等等；

為了確保系統的安全性，用戶必須回答正確的名稱和口令才能進入系統；根據用戶權限的不同，系統授權用戶只能進行指定權限范圍的操作；只有超級用戶才可修改用戶的權限級別。

系統日志記錄了進入系統的用戶及其操作，便于系統故障時的處理。

4.結束語

基于WEB的燃料信息管理系統具有優良的移動管理特點，其數據中心、資源中心、流程管理等技術和方法實現了完全的數字化燃料管理功能。無論是煤炭訂貨會等關鍵時段應用，還是省發改委或集團公司燃料部等關鍵部門的應用，均可以被授權通過瀏覽器實時操作瀏覽；數據的高度集中與共享，極大地支持了宏觀管理和決策；系統的簡單易用以及流程再造改進了管理方式，提高了企業的管理水平。