集中式配電線路精準施工管理系統設計研究

寧波經濟技術開發區北侖電力實業有限責任公司 何曉偉 鄭雋杰 曹欣凱

集中式配電線路精準施工管理系統，首先是利用J2EE 架構設計出了系統的總體布局，運用C+語言及MySQL 數據庫，詳細定義了系統模塊內的數據交換模式；其次采用MDI 和SDI 兩種視圖編輯工具，進一步開發量系統模塊的可視化功能，給出了部分模塊的設計代碼；最后，在程序終端AT 命令的功能支持下，測試分析了該系統在集中式配電線路精準施工管理中的功能性和安全性，測試結果達到了預期效果。

1 集中式配電線路精準施工管理系統設計

1.1 集中式配電線路精準施工管理系統設計原則

經濟性原則。首先必須保證系統在設計應用之后，其實際功能、性能保持在較高的水準，充分滿足配電線路精準施工的需求。以此為基礎應盡量縮減系統建設成本。縮減成本將通過配合應用更具經濟性優勢的技術和設備、提升對原本保有資源的利用率等方面來實現。在系統建設中，將建設、升級和維護費用作為重要的參考標準，讓建成的施工系統在向上兼容、向下兼容、配套兼容、前后版本轉換方面，都能有比較突出的表現。

實用性原則。建成的系統在實際使用過程中，操作人員可以通過清晰、簡潔、友好的交互界面，完成各類操作內容，充分滿足不同操作的需求。系統投入使用后管理和維護工作也比較輕松；規范性原則。建成的精準施工系統，在控制協議、編解碼協議、接口協議、媒體文件格式、傳輸協議等層面上都與國家標準中規定的要求高度貼合。系統具有良好的兼容性和互聯互通性；可維護性原則。建成的精準施工系統具有操作簡單易、實用性高、易維護等應用優勢。如果系統在正式投入使用后，可以在專業技術人員的運行維護下工作，終端將持續發揮出良好的應用效果[1]。

1.2 系統架構設計

本文所分析內容都是在Java2平臺企業版基礎上展開的。設計集中式配電線路的精準施工管理系統，在形式上相對獨立，在功能上可跨平臺實現其功能。建成的系統模型，在前期設計中充分考慮了配電線路施工管理平臺的基礎功能。也就是從功能的實際需求情況出發，先劃分模塊、后設計系統功能。同時，還需精準施工管理系統要利用平臺中的日志及網絡文件，實現項目施工過程中的全周期管理[2]。本系統主要劃分為：界面展示層、基礎服務層、數據服務層。其中界面展示層主要實現界面展示，主要包括CAD 地圖、變電站、電纜井、故障信息、施工現場管理；基礎服務層主要包括登錄驗證、用戶信息及權限信息；數據服務層主要分為系統的各類數據，包括基礎信息庫和業務數據庫。

1.3 系統模塊設計

集中式配電線路施工管理中的預算編審系統設計，離不開對C+語言、MySQL 數據庫等的參考與應用。模塊設計中對內部數據交換模式進行了重新定義，模塊內的各部分功能都得到了詳細、具體的定義。這一項工作的原理，其實是依靠MDI 和SDI視圖編輯工具對原有的開發量系統模塊進行記錄繼續深入開發，讓模塊的可視化功能發揮出更加具體、有效的作用。

系統中設計了功能豐富的各類模塊，例如工程項目管理、預算工程量快速錄入、基礎數據管理、報表系統等。其中的工程項目管理以工作分解結構(WBS)為基礎構建，模塊中各項目層級都被明確地劃分了出來，為后續的查找和垂直管理提供了充足的便捷條件。其中的預算快速錄入模塊，基本的工作任務是導入預算定額模板至相應模塊中。本設計中能夠實現預算快速錄入的手動修改，這樣就可根據工程特點提供更加詳盡、具體的功能服務，做到有的放矢。其中的基礎數據管理模塊主要負責管理項目的基本信息，報表系統具有統計、批量導出預算報表的功能[3]。

區分不同系統模塊的功能，必要前提是做好系統分層。本精準施工管理系統的系統模塊設計就關注到了系統分層這一問題，設計了三層結構。理清了業務接口-數據存儲間的邏輯關系，在業務層間建立邏輯關系，具體設計結構如圖1所示。用戶在瀏覽器中輸入本系統的網址，進入登錄頁面后正確輸入用戶名和密碼，根據系統發送內容，輸入正確的驗證碼。若信息無誤即可成功登錄系統。

圖1 精準施工管理系統的網絡拓撲結構圖

1.4 數據庫設計及系統原理

MySQL 數據庫具有顯著的安全性強優勢。在不同的系統平臺下，MySQL 數據庫工作狀態的穩定性都是較為可觀的，系統的開發性能優越。系統數據庫中包含添加數據、存儲數據、讀取數據、更新數據、刪除數據等功能。系統建立必須以網絡為基礎，并采用數據瀏覽器進行項目管理。通過服務器平臺，后臺數據庫、用戶終端間構成了一個具有強大數據交換功能的平臺。對系統原本的結構形式進行了再優化，對系統內部各個業務模塊的工作進行了統籌規劃、協調統一。系統原理如圖2所示。

圖2 精準施工管理系統原理圖

2 系統設計構建、系統測試分析

2.1 建設管理軟件系統

精準施工管理系統軟件是在Delphi 技術的支持下構建完成的。為節省實際功能所耗時間，提升管理系統的工組效率，應在管理軟件系統設計時注意將不同模塊加以聯系，促成模塊間的數據交換。這樣可有效避免因為數據重復錄入而造成的工作延誤。之后就可以通過WPF 和UI 資源，在不同的系統功能模塊中共享系統數據和系統屬性。集中式配電線路精準施工管理系統設計在電網各類施工項目中都有用到，例如在電網施工造價管理方面，該系統中的工程管理模塊就將發揮重要的作用。因此系統中還設計了符合施工造價管理需求的權限管理功能。

系統權限所包含的內容較多，用戶、角色、資源管理、操作授權及權限等都在系統權限管理的范疇中。不同權限對應了不同的操作，用戶部分包括了編號、姓名、年齡、性別、職務、職位、所屬機構、崗位；角色中包含編號、角色名稱、角色描述；權限中包含編號、權限名稱、權限描述、可訪問資源、可執行操作；操作中包含編號、操作名稱和操作描述；資源中包含編號、資源名稱和資源描述。應重點注意防止重復錄入，以免造成工作時間浪費、錯誤率升高等問題[4]。系統中對部分定額機材可采用模板式錄入，節省錄入時間，提升錄入工作效率。

2.2 搭建電纜圖形管理子系統

電纜溝道綜合信息查詢服務下，用戶可以查閱電纜基本信息、溝道基本信息、溝道使用信息和溝道專題圖等。而構建電纜圖形管理子系統就是對上述用戶查詢需求的進一步完善和提升，可以圖片的形式展示綜合信息，通過矢量化繪制及管理、專題圖繪制及管理、信息查詢等功能，具體地反映出電纜管理人員所需的電纜溝道設備、設施信息。信息詳盡且具體，為管理人員制定決策提供了全面的、有效的參考。

2.3 Web電纜管理平臺查詢子系統

搭建Web 電纜管理平臺查詢子系統，充分滿足數據了用戶的信息查詢要求，并在系統正式投入使用，降低了系統維護的難度和工作量。Web 電纜管理平臺查詢子系統的功能，不能缺少瀏覽器運行的功能支持。在實際工作中，用戶完成查詢的操作并不必要專門去安裝系統對應的軟件。從另一個角度理解，也可以是說Web 電纜管理平臺查詢子系統對用戶而言是完全免安裝的，極大地提升了查詢操作和獲取信息的便捷性。用戶在Web 查詢子系統中獲取權限后可便捷地查詢電纜各方面的信息，可瀏覽電纜圖等專題圖。

2.4 MVC 框架

MVC 框架的應用優勢主要體現在兩個方面，分別是耦合性低、重用性高：MVC 框架下，視圖層和業務層不再緊密聯系在一起。分離后省去了重新編譯模型和控制器代碼的工序，可以直接更改視圖層代碼。同樣，改動MVC 的模型層后就可以便捷地改變業務流程或者業務規則。究其原因，模型和控制器和之間不再建立關聯，顯著提升了改變應用數據層和業務規則的工作效率。

重用性高：現階段與MVC 框架相關的新技術不斷涌現。用于訪問應用程序的技術、類型變得更豐富多樣。MVC 模式下要想訪問同一服務器端代碼，各類型視圖都是被允許使用的。多個視圖可以同時使用同樣的模型，其中既包括WEB（HTTP）瀏覽器、也可以是無線瀏覽器（wap）。因此很大一部分的數據都是可以同時以HTML、WAP 形式表示的。切換數據表示形式的過程就需通過改變視圖層實現方式來完成。在這段時間的工作環境中并不需要改變控制層和模型層。上述提到MVC 框架下的視圖層和業務層分離，這樣能夠提升對重用代碼的實際利用率。為模型賦予了狀態管理、持久性處理的功能，既延長了代碼的生命周期，又縮減了消耗的成本。

2.5 系統測試分析

為確保該系統在集中式配電線路施工管理中，體現出更有應用優勢的安全性和功能性。設計完成后，可利用程序終端AT 命令測試系統功能實現效果，分析系統功能存在的不足。系統測試環境：系統（Windows 10），數據庫（My SQL）和內存（8GB）。經安全測試，發現系統數據的加密效果較好，系統中不能獲取數據中間值。在數據備份與恢復方面，該系統可根據用戶的設定需求或是一定的預設時間進行數據備份。如有數據在備份后被刪除，用戶使用系統功能還可以將備份數據恢復。系統可在相關模塊中分類管理海量數據信息，系統維護時更加便利。

系統數據表現出的獨立性特征較強，相對獨立的數據不需要借助額外的數據處理形式。在系統的功能性測試中，系統并行的用戶數量大于60個，數據相應時間低于140ms，系統登錄所耗時間低于4s，信息準確率為100%，觀察期間系統的運行穩定性較好，未出現卡頓等不良問題影響系統的正常運行。表明該系統應用在集中式配電線路的建設中，能夠在確保系統安全的前提下滿足系統用戶的開發需求。在系統還可加入統計分析功能，通過對大數據的分析得出電纜與管溝的排查周期，并設置排查提醒功能[5]。對于電纜井孔的使用情況進行統計，加強了對電纜井孔的使用率的掌握，為后期電纜規劃提供依據。

綜上，在配電網的建設管理中精準施工管理系統至關重要。標準化的集成信息管理系統能夠改進以往施工管理工作質量。人工管理的管理工作存在較多的漏洞，是因為完全靠人力管理，任務繁重且重復，難免會出現工作失誤，降低管理實際效果。而系統化管理模式在一定程度上減輕了管理工作壓力。本文以集中式的配電線路施工建設為例，從集中式配電網實際的施工進度出發設計了精準施工管理系統，實現了系統模塊的可視化開發研究。通過對系統框架、模塊及數據庫建設的分析，以及對系統安全性和功能性的測試，發現設計的精準施工系統在集中式配電線路施工管理的應用效果突出，系統安全且穩定，達到了預期目標。