基于工作流的標準化帶電作業系統的研究

王月愛等

摘 要： 標準化作業的工作是電力企業吸取了安全生產管理的思想，而構建安全生產的一項重要措施，其目的是通過規范現場作業的程序和作業人員的行為，防止現場作業的任意性和盲目性，對現場作業做到可控。本文根據電力企業帶電作業實際操作流程，通過建立基于工作流的系統模型，并對系統進行技術架構、數據庫和網絡架構等方面的設計，設計出的一套基于工作流的標準化帶電作業管理系統。此系統可實現電力企業現場作業實時化、信息化、標準化、流程化、無紙化管理。

關鍵詞： 工作流 標準化 帶電作業系統

1.引言

近年來，隨著我國經濟建設的迅速發展，社會生產力不斷提高，保障供電可靠性成為電力企業的一項重要任務。對于電力系統本身來說，不停電或者少停電就能獲得最大的經濟效益和社會效益。提高持續供電的時間，減少檢修故障停運次數，開展帶電作業，無疑越來越受到電力系統的青睞。所謂帶電作業，就是指在帶電設備上進行不停電的檢測和檢修工作。它對保證電網的安全運行，提高電網供電可靠性，減少停電時間，提高檢修效率，增加經濟效益等有十分重要的意義。目前，大部分供電單位在帶電作業上還處于人工干預、手工處理的滯后環節，降低了工作效率，也不便于工作的追蹤和管理，尤其在面對日益增長的用電需求，保障可持續供電方面有所欠缺。標準化作業工作是電力企業吸取了安全生產管理的思想，而構建安全生產的一項重要措施，其目的是通過規范現場作業的程序和作業人員的行為，防止現場作業的任意性和盲目性實現對現場作業做到可控。

2.系統相關技術

2.1工作流技術

工作流是工作流程的計算模型，即將工作流程中的工作如何前后組織在一起的邏輯和規則，在計算機中以恰當的模型表示并對其實施計算。它要解決的主要問題是：在一個工作群組中，為達到某一共同目的而需要多人協作，以循序漸進或平行工作形式共同完成任務。

工作流的目的是通過將工作分解成定義良好的任務或角色，按照一定規則和過程執行這些任務并對其進行監控，達到提高工作效率、更好地控制過程、增強對客戶服務、有效管理業務流程等目的。它能夠通過計算機技術的支持定義，執行和管理工作流，協調工作流執行過程中工作之間和群體成員之間的信息交互。工作流需要依靠工作流管理系統實現。工作流管理聯盟定義了一個工作流管理系統組織結構的參考模型，該模型有五個相關應用程序接口：過程定義模型接口；客戶端APIS接口；應用程序調用接口；不同工作流管理系統之間相互作用接口；工作流管理和監控工具接口。

3.標準化帶電作業系統的設計

基于工作流技術的標準化帶電作業系統的設計，主要包括建立標準化帶電作業系統的模型、系統技術架構的設計、數據庫的設計和網絡設計四方面的內容。

3.1建立基于工作流的系統模型

建立基于工作流的帶電作業系統的標準化模型，主要包括組織模型、信息模型與過程模型三部分的建立。下面以帶電作業流程為例進行論述。

3.1.1組織模型

組織模型是用來記錄電力企業內部的組織結構，不僅登記了每個員工的信息，還包括了雇員所處的職位信息、不同職位所承擔的業務，以及雇員和組織單元和崗位間的所屬關系。

應用角色模型（基于結構組織）對組織模型進行建模，組織模型可定義為兩個部分：集合定義，描述在組織模型里不同對象的集合；映射定義，描述模型里的任務分配和角色等。

3.1.1.1集合定義

U，R，OU，T分別指系統里的角色、用戶、單元和任務集合。當中，U={Ui|i=1，2，…n}是組織中全部用戶集合；R={Ri|i=1，2，…n}是組織中全部角色的子集合，這里的各個角色是指企業里的某組織單元；OU={OUi|i=1，2，…n}是指組織單元集合；而T={Ti|i=1，2，…n}是指企業中每一項業務的集合。

3.1.1.2映射定義

RO，URO，TRO三者分別是角色對應組織單元，用戶對應角色，任務對應角色的映射關系。其中，RO表示的是角色集與組織單元之間的相對映射關系。URO則說明用戶集合與組織單元里角色集之間的分配關系，TRO表示業務集合到組織單元中的角色集合的分配關系。

帶電作業業務流程如圖1所示。該過程大致分為下達任務、現場勘查、帶電作業版、帶電作業、驗收總結、資料匯總六個任務。按照組織模型的定義，可將帶電作業的組織模型建模為：

U={P1，P2，P3，P4，P5，P6}，R={檢查督導員，資料統計員，帶電作業員}，OU={電力公司，生產技術部，檢修分公司生產技術部，檢修分部，帶電作業班}，T={下達任務，現場勘查，帶電作業班，帶電作業，驗收總結，資料匯總}，RO={（檢查督導員，生產技術部），（資料統計員，檢修分公司生產技術部），（帶電作業人員，檢修分部）}，

URO={（P1，P2（檢查督導員，生產技術部）），（P3，P4（資料統計員，檢修分公司生產技術部）），（P5，P6（帶電作業人員，檢修分部））}，TRO={（下達任務，（帶電作業班，檢修分部）），（現場勘查，（帶電作業班，檢修分部）），（帶電作業班，（帶電作業人員，帶電作業班）），（帶電作業，（帶電作業人員，帶電作業班）），（驗收總結，（帶電作業班，檢修分部）），（資料匯總，（資料匯總人員，生產技術部））}。

3.1.2過程模型

過程建模的關鍵功能是完成了企業的業務流程相關計算機化的業務流程，它可以使用有向圖表示。有向圖中每條邊都是有方向的，其概念是：有向圖G是一個二元組，其中V是頂點集，它的元素稱為結點，V≠？覬；E是邊集（弧集），是笛卡爾V×V的子集，它的元素又稱為有向邊，簡稱邊，可用有向圖節點表示業務流程中的任務，用邊表示業務流程中的處理邏輯。

標準化帶電作業系統可以用下面的有向圖表示：

E={（下達任務，現場勘查），（現場勘查，帶電作業班），（帶電作業班，帶電作業），（帶電作業，驗收總結），（驗收總結，資料匯總）}。

V={下達任務，現場勘查，執行帶電作業，驗收總結，資料匯總}。

3.1.3信息模型

信息模型定義并維護一個工作流實例運行過程中所需的全部數據，管理這些數據的使用范圍和表示方式。信息模型本身與具體業務流程無關，其內容只和具體流程相關。不同業務流程具有相同信息模型，只是信息模型內容不同。基于工作流的電力企業標準化系統，涉及的表有人員要求表、工器具表、作業內容及標準表、驗收總結表等。

3.2架構設計

結合帶電作業系統的功能需求，在設計方案中，考慮以Web三層架構進行系統方案設計，結合地理空間數據服務，應用MVC的富客戶端技術進行人機界面展示。帶電作業系統的技術架構總體包括應用支撐平臺、設施層、展示層、持久化層、業務邏輯層和對外接口六方面的內容。

3.3數據設計

針對帶電作業系統的數據庫設計方面，考慮其企業系統集成的通用性，在底層采用了企業級應用支撐平臺，對系統中權限、工作流、報表進行組件式調用，從而與監管系統直接相關的數據部分實現松耦合。本部分包括作業項目管理、作業評估管理、基礎信息管理中用到的數據表，以及用于統計分析、系統管理等功能的參考數據。

數據庫設計工作主要是將系統中需要持久化存儲的類轉化成關系型數據表，并對表的屬性進行詳細的定義。核心數據庫包括帶電作業項、作業方案信息、作業審批記錄、作業工器具列表、工作票信息、作業指導書信息、電子文件信息、作業驗收結果、作業結果記錄、方案評估報告、方案評估統計、線路信息、桿塔信息、設備信息、庫房信息、工器具信息、操作日志、設備終端信息等內容。

3.4網絡設計

網路設計包括系統應用層、系統數據層、負載均衡設備或軟件等。系統應用層承擔所有用戶的WEB服務和整個系統的邏輯運算。系統數據層通過關系型數據庫提供數據服務，對于小規模用戶，可以將數據層和應用層部署在一起，也可以分開部署，單獨設置一臺文件服務器，保存通過FTP服務上傳電子文件，確保數據訪問性能的提高。并且，為了合理分配用戶訪問，充分利用系統資源，可采用專用的負載均衡設備，采用多種靜態和動態負載平衡方法，可跟蹤一組服務器的動態性能級別，從而確保可始終選擇最佳資源以改進性能。

3.5帶電作業系統的實現

由于帶電作業系統主要是按照工作流程驅動的，因此在系統實現部分，要以工作流程開發為主，配合工作流平臺，系統中針對前面敘述功能中的帶電作業項目予以設計開發。系統中有10多個流程功能，通過流程定義組件，可以事先定義流程工作環節，并將開發的功能界面綁定到對應的環節處理中，從而通過工作流調度組件，自動進行系統作業流程傳遞，判定使用者后打開相應的業務數據處理，流程環節主要有七種類型：開始環節、結束環節、人工環節、判斷環節、分支環節、合并環節和自動環節。

4.結語

本文根據我國電力企業帶電作業發展的現狀，在借鑒國內外關于帶電作業管理經驗的基礎上，結合電力企業實際工作需要，通過對一些信息化技術的詳細研究，提出一種基于工作流程標準化的帶電作業系統。通過對系統進行運行測試，統計與分析實際運行數據，比較與評估系統運行指標，系統運行良好。分析其經濟效益，此系統可有效節省人力、物力，有效減少停電作業時間，給電力企業極大減少運行成本。

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