網(wǎng)格技術(shù)在電建管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

摘 要：討論了網(wǎng)格技術(shù)在當(dāng)前電力建設(shè)管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用，說(shuō)明網(wǎng)格技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分布式數(shù)據(jù)的綜合查詢及多項(xiàng)目部的數(shù)據(jù)匯總與集成，可以幫助電力建設(shè)公司總部實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期的全過(guò)程信息化管理。

關(guān)鍵詞：電建管理系統(tǒng)；網(wǎng)格技術(shù)；數(shù)據(jù)匯總與集成；多項(xiàng)目管理

0 引言

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為現(xiàn)代化電力企業(yè)的信息化管理建設(shè)提供了可靠的運(yùn)行平臺(tái)。電建管理系統(tǒng)的不斷開(kāi)發(fā)利用，能夠節(jié)省大量的人力和物力，提高電力建設(shè)管理整體水平，合理地控制工程造價(jià)，增加投資效益，

當(dāng)前，電力建設(shè)企業(yè)要提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，必須利用信息技術(shù)手段提高企業(yè)內(nèi)部的管理效率，實(shí)現(xiàn)粗放型經(jīng)營(yíng)向集約型轉(zhuǎn)變；必須在“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)劃，和統(tǒng)一管理、分步實(shí)施”的方針下，實(shí)現(xiàn)各個(gè)項(xiàng)目部之間數(shù)據(jù)調(diào)度、總公司對(duì)下級(jí)項(xiàng)目部的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)檢索；必須建立計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)，使各部門(mén)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)快速地傳送和交流基本建設(shè)信息。

但由于網(wǎng)絡(luò)端口限制、數(shù)據(jù)安全、流量帶寬不足等原因，現(xiàn)有系統(tǒng)很難滿足集約化信息管理的需要。所以有必要引入網(wǎng)格技術(shù)來(lái)輔助總公司與項(xiàng)目部之間進(jìn)行方便快捷的協(xié)同工作。

1 網(wǎng)格技術(shù)

網(wǎng)格是把整個(gè)因特網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、專家資源的全面共享。當(dāng)然，網(wǎng)格并不一定非要這么大，也可以構(gòu)造地區(qū)性的網(wǎng)格，如某電力公司網(wǎng)格、某項(xiàng)目部局域網(wǎng)網(wǎng)格、甚至家庭網(wǎng)格和個(gè)人網(wǎng)格。事實(shí)上，網(wǎng)格的根本特征是資源共享而不是它的規(guī)模。從技術(shù)的角度來(lái)看，網(wǎng)格計(jì)算是分布式計(jì)算的一個(gè)新的階段，網(wǎng)格需要解決的主要問(wèn)題是在動(dòng)態(tài)的異構(gòu)的虛擬組織中如何控制和協(xié)調(diào)資源的共享。

網(wǎng)格在使用上類似電力網(wǎng)一樣可靠易用。我們?cè)谑褂秒娏r(shí)，不需要知道它是從哪個(gè)發(fā)電站輸送出來(lái)的，也不需要知道該電力是通過(guò)什么樣的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，不管是火力發(fā)電，還是水力發(fā)電，我們要做的是“即插即用”，將各種用電設(shè)備插頭插入到電源插座上就可以使用統(tǒng)一形式的電能。類似地，最終用戶可以將網(wǎng)格看作一臺(tái)單一的自主管理的強(qiáng)大的虛擬計(jì)算機(jī)，使用時(shí)無(wú)需知道各種計(jì)算資源的細(xì)節(jié)。

網(wǎng)格技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了“第三代”。第一代網(wǎng)格的主要的目的是將一些地理上分布的超級(jí)計(jì)算中心連接起來(lái)，共享這些超級(jí)計(jì)算中心的計(jì)算資源。這個(gè)時(shí)期的網(wǎng)格計(jì)算也被稱作元計(jì)算，代表陸的研究項(xiàng)目有FAFNER和I-WAY。第二代網(wǎng)格采用具有標(biāo)準(zhǔn)化接口的中間件來(lái)處理規(guī)模和異構(gòu)帶來(lái)的問(wèn)題，可以支持需要進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算和海量數(shù)據(jù)處理的高性能應(yīng)用程序，核心研究項(xiàng)目有Globus和Legion等。人們通常將側(cè)重提供大規(guī)模計(jì)算能力的網(wǎng)格稱作計(jì)算網(wǎng)格，而將具有海量數(shù)據(jù)處理能力的網(wǎng)格稱作數(shù)據(jù)網(wǎng)格。進(jìn)入本世紀(jì)以后，展開(kāi)了對(duì)第三代網(wǎng)格的研究，這一代網(wǎng)格采用面向服務(wù)的方法，具有自主計(jì)算的特性。

當(dāng)前網(wǎng)格技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于協(xié)同工作、協(xié)作計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域。如果能將其引入到電建管理信息平臺(tái)中，將可以在通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)庫(kù)集成、分布式查詢處理、多線程數(shù)據(jù)交流、信息檢索、數(shù)據(jù)匯總等多方面輔助管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)總公司與各項(xiàng)目部間的分布式管理。

2 網(wǎng)格技術(shù)在電建管理軟件中的應(yīng)用

電力建設(shè)總公司與下屬各項(xiàng)目部間，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)互通和多項(xiàng)目部的數(shù)據(jù)匯總。只有實(shí)現(xiàn)了對(duì)多項(xiàng)目部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如：成本統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、進(jìn)度比較、進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度的比較、資源需求計(jì)劃與實(shí)際資源的比較，總公司管理層或管理機(jī)構(gòu)才能對(duì)各項(xiàng)目部的進(jìn)度、成本、質(zhì)量有一個(gè)統(tǒng)籌的了解，做到一目了然。

就施工企業(yè)來(lái)說(shuō)，一般情況下，每個(gè)項(xiàng)目部的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)是十分相似的，其信息系統(tǒng)都是一樣的，都有本地的局域網(wǎng)服務(wù)器，軟件環(huán)境和硬件環(huán)境均十分相似，每個(gè)項(xiàng)目部都有信息管理系統(tǒng)、P3E/C工程管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)等。但作為總公司，不必知道每個(gè)項(xiàng)目部的具體的硬件、軟件配置，不必知道項(xiàng)目部MIS系統(tǒng)的具體運(yùn)行情況，只要有“電源接線板”就可直接從各個(gè)項(xiàng)目部得到總公司所需要的各個(gè)項(xiàng)目部的資源和數(shù)據(jù)、得到項(xiàng)目部與項(xiàng)目部間類比的統(tǒng)計(jì)圖表。

網(wǎng)格技術(shù)在電力建設(shè)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得使用者只需向本地網(wǎng)格提交一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)命令包，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)格內(nèi)所有服務(wù)器數(shù)據(jù)的查詢，并取得數(shù)據(jù)匯總的結(jié)果。例如：建立整個(gè)電建公司網(wǎng)格，總公司制定物資調(diào)度計(jì)劃，需要查看當(dāng)前各個(gè)項(xiàng)目部的物資缺口時(shí)，總公司的MIS系統(tǒng)只需像訪問(wèn)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)一樣，將需求數(shù)據(jù)包提交給總公司本地的網(wǎng)格系統(tǒng)，網(wǎng)格系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)地向全國(guó)各個(gè)項(xiàng)目部發(fā)出查詢命令并將結(jié)果匯總返回。

下面以浙江天正信息科技有限公司開(kāi)發(fā)的天正電力建設(shè)信息管理系統(tǒng)為例，介紹網(wǎng)格技術(shù)在電建軟件中的具體應(yīng)用。

天正電力建設(shè)信息管理系統(tǒng)集成了辦公自動(dòng)化、工程應(yīng)用、經(jīng)理查詢、代碼管理、Web發(fā)布等多個(gè)子系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)交互和信息交流。在新的集約化管理的要求下，該系統(tǒng)從公司多項(xiàng)目管理角度出發(fā)，使用網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式管理功能。用戶以標(biāo)準(zhǔn)格式提交的對(duì)網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢請(qǐng)求，網(wǎng)格都能進(jìn)行處理并加以匯總返回。天正電力建設(shè)信息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2．1 數(shù)據(jù)的匯總與集成

該系統(tǒng)針對(duì)電建公司一個(gè)總部多個(gè)項(xiàng)目部(且項(xiàng)目部分布地域廣泛)的組織機(jī)構(gòu)特性，由網(wǎng)格自動(dòng)解析用戶所提出來(lái)的需求，對(duì)各個(gè)服務(wù)器中獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，返回相應(yīng)結(jié)果。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)層包括三個(gè)信息庫(kù)：項(xiàng)目信息庫(kù)、項(xiàng)目文檔庫(kù)和數(shù)據(jù)索引庫(kù)。其中，項(xiàng)目信息庫(kù)包含項(xiàng)目的基本信息及項(xiàng)目的建設(shè)情況；項(xiàng)目文檔庫(kù)管理項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的電子文檔；數(shù)據(jù)索引庫(kù)則通過(guò)網(wǎng)格技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式數(shù)據(jù)的綜合查詢，并由廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)相連接的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集成?？偣就ㄟ^(guò)索引庫(kù)能隨時(shí)查看到下級(jí)項(xiàng)目部的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目部的數(shù)據(jù)匯總。

另外，要將各個(gè)局域網(wǎng)相連接的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集成，在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫(kù)就必須擁有相同或類似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，需要有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)在線狀態(tài)管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)控制網(wǎng)格的覆蓋范圍及有效數(shù)據(jù)面。天正電力建設(shè)管理信息系統(tǒng)將各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)形成一個(gè)抽象模型，為不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)掘訪問(wèn)接口。這主要是通過(guò)面向?qū)ο蟮某志没虚g件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2．2 多項(xiàng)目管理

網(wǎng)格技術(shù)在天正電力建設(shè)管理信息系統(tǒng)中的另一個(gè)重要的應(yīng)用就在于分布式查詢和信息檢索。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)主要分總公司局域網(wǎng)和其他項(xiàng)目部級(jí)訪問(wèn)端兩部分。

2．2．1 總公司局域網(wǎng)

總公司局域網(wǎng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和Web服務(wù)器?？偣居脩艨赏ㄟ^(guò)2種方式訪問(wèn)系統(tǒng)：

CS客戶端訪問(wèn)用戶可通過(guò)C/S客戶端方便高速地使用系統(tǒng)的所有功能(數(shù)據(jù)查看、錄入、文件流轉(zhuǎn)、消息提醒、圖表、報(bào)表打印、文件歸檔等等)。

Web客戶端訪問(wèn)用戶無(wú)需安裝客戶端，可使用IＰ等瀏覽器直接訪問(wèn)公司網(wǎng)站并通過(guò)相應(yīng)的入口鏈接進(jìn)入系統(tǒng)，可使用的功能較C/S客戶端方式訪問(wèn)會(huì)相對(duì)精簡(jiǎn)(數(shù)據(jù)查看、常用數(shù)據(jù)錄入、簡(jiǎn)易流程、簡(jiǎn)易圖表)。

2．2．2 項(xiàng)目部級(jí)訪問(wèn)端

大中型項(xiàng)目部對(duì)于較大的項(xiàng)目部，其內(nèi)部架設(shè)局域網(wǎng)，需要設(shè)置主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器?？墒褂玫墓δ芎涂偣揪钟蚓W(wǎng)內(nèi)使用C/S客戶端所具有的功能完全相同。數(shù)據(jù)更新在與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通的情況下與總公司保持同步，平時(shí)操作的數(shù)據(jù)將被保存在本地服務(wù)器上并在下一次與總公司同步時(shí)更新到總公司數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上。項(xiàng)目部?jī)?nèi)的終端只可對(duì)本項(xiàng)目部的信息進(jìn)行編輯操作，對(duì)總公司或其他項(xiàng)目部的信息只可以進(jìn)行查詢，無(wú)法修改。項(xiàng)目部?jī)?nèi)共享數(shù)據(jù)并通過(guò)權(quán)限系統(tǒng)進(jìn)行控制，用戶可以很方便地使用C/S客戶端完成所有的日常工作。

中小型項(xiàng)目終端對(duì)于項(xiàng)目部?jī)?nèi)機(jī)器相對(duì)較少并且相互獨(dú)立、無(wú)局域網(wǎng)環(huán)境的情況，用戶使用單機(jī)版程序，在本機(jī)上完成所有的操作?？墒褂玫墓δ芎驮诳偣揪钟蚓W(wǎng)內(nèi)使用CS客戶端所具有的功能相同(所有的業(yè)務(wù)流程只能在一臺(tái)機(jī)器上完成)。數(shù)據(jù)更新、保存、編輯和修改功能上節(jié)(大中型項(xiàng)目)一致。系統(tǒng)使用時(shí)無(wú)須任何網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，方便易攜帶，推薦安裝于移動(dòng)PC上。

3 結(jié)束語(yǔ)

電建公司要利用信息技術(shù)手段提高企業(yè)內(nèi)部的管理效率，實(shí)現(xiàn)粗放型經(jīng)營(yíng)向集約型轉(zhuǎn)變，必須對(duì)所有工程項(xiàng)目的進(jìn)度、成本、質(zhì)量統(tǒng)一管理和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)總公司對(duì)所有下屬項(xiàng)目部數(shù)據(jù)的查詢、互通和匯總。利用網(wǎng)格技術(shù)能夠編制對(duì)分布式數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合查詢或其它操作的中間件，實(shí)現(xiàn)分布式管理功能；能充分利用并方便地部署本地資源，幫助電建公司總部實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期的全過(guò)程信息化管理。

隨著電力建設(shè)的不斷發(fā)展，公司與項(xiàng)目部的數(shù)據(jù)通信將更為頻繁和密切，網(wǎng)格技術(shù)將具有更大的應(yīng)用空間。