農(nóng)村電網(wǎng)一體化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計

支和才，黃宇魁，余明艷

（1. 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510800；2. 廣東卓維網(wǎng)絡(luò)有限公司，佛山 510800）

農(nóng)村電網(wǎng)一體化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計

支和才1，黃宇魁2，余明艷1

（1. 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510800；2. 廣東卓維網(wǎng)絡(luò)有限公司，佛山 510800）

0 引言

隨著國家的發(fā)展政策逐步在向農(nóng)村傾斜，中央推出了一系列強農(nóng)惠農(nóng)政策，農(nóng)村的面貌必將發(fā)生翻天覆地的變化，隨之而來的是農(nóng)村用電需求量大大地增加，這種需求使得電力信息化建設(shè)進(jìn)入一個全面快速發(fā)展的嶄新時期。因此，構(gòu)建一個優(yōu)秀的農(nóng)村電網(wǎng)一體化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)已成為農(nóng)電信息化建設(shè)的必然趨勢[1]。

建立技術(shù)適度超前、應(yīng)用體系架構(gòu)明晰、功能實用、版本統(tǒng)一、數(shù)據(jù)集中、支持協(xié)同辦公的電子化應(yīng)用和管理體系，不僅可提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量，方便農(nóng)村客戶，在相當(dāng)范圍內(nèi)實現(xiàn)了資源共享，更是為盡快實現(xiàn)新農(nóng)電建設(shè)，提升農(nóng)電企業(yè)效益，在今后農(nóng)村能源競爭能力等方面發(fā)揮積極的作用[2]。

1 系統(tǒng)功能需求

按照“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一規(guī)范、優(yōu)化資源、分步實施”的原則建立農(nóng)網(wǎng)一體化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，全面共享數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)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(jù)。

借鑒于EAM（企業(yè)資產(chǎn)管理）平臺先進(jìn)的資產(chǎn)管理理念，引入優(yōu)秀的管理模式可適應(yīng)供電企業(yè)不斷發(fā)展變化的業(yè)務(wù)需求[3]：

1）以資產(chǎn)生命周期管理的為維修理念核心進(jìn)行設(shè)計。

2）突出以設(shè)備管理為主線進(jìn)行業(yè)務(wù)分析，電網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務(wù)基本都是圍繞設(shè)備管理開展的，因此系統(tǒng)的設(shè)計強調(diào)對設(shè)備生命周期內(nèi)，設(shè)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(shè)備等相關(guān)業(yè)務(wù)的管理和控制，能夠方面查詢設(shè)備履歷表。

3）以工單的提交、審批、執(zhí)行為主線，強調(diào)業(yè)務(wù)處理的流程化，通過企業(yè)的流程再造進(jìn)一步優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，并實現(xiàn)流程固化，達(dá)到降低企業(yè)運營成本、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。

4）系統(tǒng)設(shè)計中，需要站在全省的高度，看待數(shù)據(jù)的流向，業(yè)務(wù)的需求，避免人為切斷數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)造成的孤立數(shù)據(jù)而形成人為的數(shù)據(jù)孤島；強調(diào)對農(nóng)村電網(wǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)的模塊化管理，強調(diào)模塊之間達(dá)到松耦合，最大限度地保證數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，使企業(yè)走向信息一體化，增加數(shù)據(jù)的集成度和共享性。

5）按照缺陷處理、計劃檢修、預(yù)防性維修、預(yù)測性維修等幾種模式對業(yè)務(wù)的流程進(jìn)行控制，強調(diào)業(yè)務(wù)流程的閉環(huán)管理。

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

7）關(guān)鍵績效指標(biāo)（KPI）體系、人員績效考核。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

農(nóng)網(wǎng)一體化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)既能兼容、集成目前已有的應(yīng)用系統(tǒng)，又能為新建的應(yīng)用提供開發(fā)和運行環(huán)境。根據(jù)電網(wǎng)公司現(xiàn)狀和未來發(fā)展需求，參考當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)和企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)，系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)示意圖

鑒于目前 J2EE 的先進(jìn)性和跨平臺支持[4]，以及電網(wǎng)公司采用J2EE 技術(shù)路線的原則，本系統(tǒng)的采用基于 J2EE 、B/S技術(shù)路線和SOA架構(gòu)開發(fā)的供電安全生產(chǎn)一體化平臺。

2.1 服務(wù)器環(huán)境

服務(wù)器建立在企業(yè)安全防護(hù)體系和信息網(wǎng)絡(luò)之中，在計算機硬件和操作系統(tǒng)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(jìn)行大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)、集成的應(yīng)用服務(wù)器環(huán)境。

在操作系統(tǒng)之上，結(jié)合運行環(huán)境支持，可以連接各種商業(yè)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫支持環(huán)境。各種類型的數(shù)據(jù)通過 ETL 等數(shù)據(jù)工具建設(shè)操作數(shù)據(jù)存儲（ODS）、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市，進(jìn)而為數(shù)據(jù)分析及商業(yè)智能應(yīng)用提供支持。

通過建立企業(yè)服務(wù)總線（ESB），定義服務(wù)之間良好的接口和契約實現(xiàn)，把系統(tǒng)內(nèi)的軟件和資源聯(lián)系起來，保證公司關(guān)鍵的業(yè)務(wù)流程可以正常運行，提供跨組織、跨平臺的人員協(xié)作、信息數(shù)據(jù)、商業(yè)流程等層面的集成和整合，加上各種核心的業(yè)務(wù)應(yīng)用，形成公司完整的信息化系統(tǒng)。

對于基于該平臺的新建業(yè)務(wù)應(yīng)用，按照平臺支持的開發(fā)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(guī)范的業(yè)務(wù)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)應(yīng)用，可以通過連接器便利地集成到平臺。對于系統(tǒng)外部、外單位的應(yīng)用，可以通過 ESB 網(wǎng)關(guān)接入；對于下級單位可以通過數(shù)據(jù)交換或 ESB 網(wǎng)關(guān)等方式進(jìn)行信息、流程等交互。

所有的信息、應(yīng)用、流程等各種內(nèi)容，包括應(yīng)用集成、數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)應(yīng)用等，可以借助一體化企業(yè)級應(yīng)用架構(gòu)提供的企業(yè)門戶支持進(jìn)行集中展現(xiàn)。

供電企業(yè)提供完整的應(yīng)用解決框架，基本能夠涵蓋所有的安全生產(chǎn)管理信息化內(nèi)容，支撐企業(yè)的信息化體系。

2.2 核心組成

數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用集成和企業(yè)門戶是一體化企業(yè)級應(yīng)用架構(gòu)的核心組成部分。

2.2.1 數(shù)據(jù)交換

數(shù)據(jù)交換建立省級電網(wǎng)公司、地市供電公司和各縣級供電企業(yè)自下而上的數(shù)據(jù)交換體系，統(tǒng)一數(shù)據(jù)上報標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一報送渠道，能夠?qū)崿F(xiàn)公司關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)的縱向快速交換，確保上下信息暢通。

2.2.2 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心是業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)資源進(jìn)行集中、集成、共享、分析的場地、工具、流程等的有機組合。從數(shù)據(jù)層面包括操作型數(shù)據(jù)和分析型數(shù)據(jù)；從應(yīng)用層面包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)倉庫的分析系統(tǒng)；從基礎(chǔ)設(shè)施層面包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存貯和整體 IT 運行維護(hù)服務(wù)。

數(shù)據(jù)中心對來自不同業(yè)務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)經(jīng)過抽取、轉(zhuǎn)換和加載，放入 ODS、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市，進(jìn)而進(jìn)行各方面的高級業(yè)務(wù)分析，將各種來源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成實用的業(yè)務(wù)信息，為一體化企業(yè)級信息系統(tǒng)提完整的數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)的構(gòu)建、保存、更新、集成、分發(fā)與共享。

2.2.3 應(yīng)用集成

應(yīng)用集成為各個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成提供統(tǒng)一的接入平臺，實現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、應(yīng)用和流程集成，滿足業(yè)務(wù)需求，促進(jìn)業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和整合，避免和消除信息孤島。通過業(yè)務(wù)流程整合將分散在不同系統(tǒng)的業(yè)務(wù)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(jìn)行業(yè)務(wù)流程的監(jiān)控。

2.2.4 企業(yè)門戶

企業(yè)門戶是一個面向業(yè)務(wù)應(yīng)用的、集成的Web 信息平臺，能夠?qū)F(xiàn)有的各種管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、文檔系統(tǒng)等集中到企業(yè)統(tǒng)一的信息平臺內(nèi)，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一入口及內(nèi)容、應(yīng)用的整合展現(xiàn)。 企業(yè)門戶結(jié)合安全防護(hù)體系，進(jìn)行單點登陸和安全集成，為公司員工提供安全、統(tǒng)一的信息系統(tǒng)入口。

一體化企業(yè)級應(yīng)用集成平臺要能提供安全、可靠、穩(wěn)定、滿足業(yè)界 J2EE 和 Web Service 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用運行環(huán)境，支持應(yīng)用的集群機制，具有遠(yuǎn)程部署功能和可靠的故障恢復(fù)機制等。

3 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

平臺采用J2EE分布式多層體系架構(gòu)，把整個系統(tǒng)分成以下四層，系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

1）數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)。MIP平臺支持異構(gòu)數(shù)據(jù)訪問能力，如WEB資源、XML/EXCEL文件服務(wù)、OLAP多維數(shù)據(jù)、GIS地圖庫、業(yè)務(wù)規(guī)則庫以及DBMS關(guān)系型數(shù)據(jù)庫等。利用數(shù)據(jù)持久化技術(shù)將數(shù)據(jù)對象映射為JAVA對象載入內(nèi)存提高系統(tǒng)存取數(shù)據(jù)性能，由此支持更多的并發(fā)用戶。

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

3）業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)層描述系統(tǒng)所有功能。MIP平臺通過SOA技術(shù)，將業(yè)務(wù)模塊封裝成相應(yīng)的服務(wù)組件，同時，平臺提供靈活的配置方式，可快速配置、擴展業(yè)務(wù)需求。

4）用戶層：用戶層也即表現(xiàn)層，描述數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式，提供用戶操作平臺。客戶層包含各種端設(shè)備。終端設(shè)備的用途是提供靈活多樣的用戶接口，通過相關(guān)的服務(wù)渠道，使用戶方便有效的訪問業(yè)務(wù)流程、事務(wù)流程的服務(wù)。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(shè)備等滿足用戶多渠道訪問的需求。

系統(tǒng)采取多層結(jié)構(gòu)的J2EE體系架構(gòu)，把業(yè)務(wù)邏輯和底層技術(shù)分離，將公共功能抽象實現(xiàn)，以業(yè)務(wù)組件、SOA服務(wù)的形式部署運行于J2EE應(yīng)用服務(wù)器上，提供的服務(wù)完全抽象了訪問細(xì)節(jié)，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(shè)計可以達(dá)至如下目的：分散關(guān)注、松散耦合、邏輯復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)定義。

4 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

4.1 整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖3 整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。在圖中，主服務(wù)器采用兩個高性能服務(wù)器，并配置雙機群集，對整個系統(tǒng)提供高可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)。系統(tǒng)對廣東電網(wǎng)公司內(nèi)部用戶提供對手持設(shè)備及無線設(shè)備的支持。對企業(yè)移動和外出漫游戶，通過企業(yè)部署的VPN系統(tǒng)，接入生產(chǎn)管理系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)、OA系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)移動辦公。本方案具有以下特點：

1）高可用性。服務(wù)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(wù)器的高可用性；MSCS能夠自動檢測應(yīng)用或服務(wù)器故障，并可將其在備用服務(wù)器上快速重新啟動；而用戶只會體驗到瞬間的服務(wù)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(tài)，并輕松地將工作負(fù)載分配給集群之中的不同服務(wù)器。這對于人工負(fù)載平衡十分有用，并且無需將重要數(shù)據(jù)和應(yīng)用脫機即可對服務(wù)器進(jìn)行“滾動升級”。

3）高安全性。采用虛擬專用網(wǎng)(VPN)的方式，結(jié)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(biāo)識，電子密鑰由移動辦公人員隨身攜帶，遠(yuǎn)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(rèn)證服務(wù)器的雙向身份驗證，這樣保證對于移動用戶訪問公司業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)高安全的接入和訪問。

4.2 服務(wù)器硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

依據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體設(shè)計要求，服務(wù)器硬件系統(tǒng)，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(guī)劃中，建議采用高性能服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定不間斷運行。應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器都集中部署在中心機房，生產(chǎn)運行管理信息系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，應(yīng)用軟件系統(tǒng)運行在應(yīng)用服務(wù)器上。邏輯上將應(yīng)用軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)部署在2臺PC服務(wù)器上，兩套數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)形成2個備份組，實現(xiàn)互為備份功能。

建立ORACLE數(shù)據(jù)備份機制。配置設(shè)定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)歸檔模式下運行，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以恢復(fù)到故障前的任一時間點，同時建立一個不完全系統(tǒng)熱備份，在每天的一個選定的時間點，將系統(tǒng)的重要表數(shù)據(jù)、系統(tǒng)表進(jìn)行自動導(dǎo)出，數(shù)據(jù)保存一周，每周一個循環(huán)。通過以上措施，一旦在出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)故障需要恢復(fù)的情況下，數(shù)據(jù)由存儲介質(zhì)完整地恢復(fù)到系統(tǒng)中，確保數(shù)據(jù)完整和系統(tǒng)安全。

5 結(jié)束語

農(nóng)村電網(wǎng)一體化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是一套基于任務(wù)關(guān)鍵型的應(yīng)用，其集成的個人工作臺，實現(xiàn)了任務(wù)的集中管理，為用戶的日常業(yè)務(wù)進(jìn)行導(dǎo)航，同時方便各級用戶對任務(wù)的實時監(jiān)控或查詢。系統(tǒng)采用了目前先進(jìn)的Hibernet、Spring、Ajax技術(shù)和分層體系架構(gòu)，支持J2EE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和完全B/S結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)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(guī)范工作流平臺，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自定義。系統(tǒng)的開發(fā)融合了先進(jìn)的EAM思想，以設(shè)備為中心、任務(wù)為主線、人員為主體、業(yè)務(wù)模型和業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ)，能夠支持多機構(gòu)、多部門、多地點的管理模式。

系統(tǒng)的設(shè)計旨在基于J2EE構(gòu)件技術(shù)、B/S架構(gòu)、Oracle數(shù)據(jù)庫平臺的基礎(chǔ)上研究一套符合中國國情，實用化程度高、內(nèi)容全面、功能先進(jìn)的規(guī)范化管理軟件綜合平臺，利用計算機軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)供電公司生產(chǎn)運行業(yè)務(wù)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(xiàn)應(yīng)用集成與數(shù)據(jù)高度共享，消除信息孤島，提高工作效率，規(guī)范日常生產(chǎn)業(yè)務(wù)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(tǒng)。

[1]曹國旺. 淺析火力發(fā)電企業(yè)ERP體系結(jié)構(gòu)[J].電力信息化,2004.

[2]李晶. 基于XML的電力市場數(shù)據(jù)交換[J].電力信息化,2007.

[3]王思維. 企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)中計劃模塊的開發(fā)[D].北京:北京科技大學(xué),2006.

[4]王峰,顧明,李麗.基于J2EE應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫訪問的性能優(yōu)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(nóng)村的發(fā)展，農(nóng)村電網(wǎng)管理明顯滯后于社會發(fā)展。文章是基于農(nóng)村電網(wǎng)的業(yè)務(wù)操作、處理流程，借鑒于EAM的資產(chǎn)管理理念，以設(shè)備管理為主線進(jìn)行業(yè)務(wù)分析，以資產(chǎn)生命周期管理的為維修理念核心進(jìn)行設(shè)計。按照“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一規(guī)范、優(yōu)化資源、分步實施”的原則建立農(nóng)網(wǎng)一體化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，全面共享數(shù)據(jù)，為業(yè)務(wù)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(jù)。

農(nóng)村電網(wǎng)；設(shè)備管理；系統(tǒng)權(quán)限；生產(chǎn)管理系統(tǒng)

支和才（1970 -），男，廣東湛江人， 講師，碩士，研究方向為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、圖形圖像技術(shù)。

TP315

A

1009-0134(2011)5(上)-0037-04

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.5(上).14

2010-12-01