基于Web的電力燃料信息管理系統(tǒng)

王磊 張喜生

【摘要】介紹了一種完全BS架構(gòu)的電力燃料信息管理系統(tǒng)；系統(tǒng)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫，在.Net框架下集成開發(fā)，安全可靠并具有完備的功能及良好的用戶界面；系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)邏輯中間層、用戶前端三層體系結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的查詢系統(tǒng)和業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)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(yīng)用環(huán)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(jié)點(diǎn)，電廠燃料管理部門為次要管理節(jié)點(diǎn)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(jīng)營受燃料因素制約的趨勢越來越強(qiáng)烈，電力燃料的數(shù)字化管理已經(jīng)影響到企業(yè)經(jīng)營的成敗。而目前大多數(shù)燃料信息管理系統(tǒng)仍然以本單位局域網(wǎng)為工作域各自獨(dú)立，有些還仍然采用桌面數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)以文件形式傳輸和共享。信息集成度低，共享度差，網(wǎng)絡(luò)信息傳遞不及時，并且無法構(gòu)成以省級燃料管理部門為中心的決策分析支持。近年來，計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)為企業(yè)管理模式的徹底改變提供了可能；在大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和廣域網(wǎng)技術(shù)的支持下獲得信息的高度準(zhǔn)確集成，并且對信息進(jìn)行優(yōu)化處理，形成數(shù)字化燃料管理信息處理及決策支持系統(tǒng)，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(tǒng)：將燃料分公司和所有下屬電廠燃料公司統(tǒng)籌考慮，以燃料分公司和下屬電廠燃料公司的LAN作為節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建基于VPN技術(shù)的廣域網(wǎng)絡(luò)；采用SQL Server大型數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時傳輸和完全共享；采用.Net技術(shù)，構(gòu)建三層架構(gòu)的應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)中電投河南分公司電力燃料的數(shù)字化管理。

基于WEB的燃料信息管理系統(tǒng)特點(diǎn)如下：

.純WEB架構(gòu)，信息處理和信息查詢一體化；任意時間、任意地點(diǎn)，授權(quán)人員都可以通過瀏覽器處理或查詢?nèi)止炯案麟姀S的燃料數(shù)據(jù)；

.統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)高度共享，解決各電廠數(shù)據(jù)獨(dú)立的“信息孤島”問題；

.通過數(shù)據(jù)抽取和數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)決策支持；

.采用中能燃料的編碼體系實(shí)現(xiàn)一級字典，自主開發(fā)制定二級字典，數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)化；

.電廠和燃料分公司燃料業(yè)務(wù)全部實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化流程，包括計(jì)劃、審核、采購、檢斤、化驗(yàn)、結(jié)算等；

.采用SSO技術(shù)的統(tǒng)一身份認(rèn)證；

.采用統(tǒng)一門戶界面；

.通過VPN技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全可靠快速性；

.三層架構(gòu)，系統(tǒng)具有很好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。

2.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)如圖1所示。

電廠局域網(wǎng)連接軌道衡、汽車衡、皮帶秤、實(shí)時化驗(yàn)設(shè)備，直接取得過衡重量數(shù)據(jù)和燃料的水分、灰分、揮發(fā)份、發(fā)熱量等化驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入電廠的原始臺帳數(shù)據(jù)庫，經(jīng)電廠燃料主管確認(rèn)數(shù)據(jù)無誤后，通過VPN網(wǎng)絡(luò)，同步復(fù)制到分公司中心數(shù)據(jù)庫。如果電廠各種現(xiàn)場設(shè)備工作狀態(tài)穩(wěn)定，則設(shè)置原始臺帳數(shù)據(jù)庫和中心數(shù)據(jù)庫自動復(fù)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動同步。

系統(tǒng)各個局域網(wǎng)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(xié)議提供隧道建立或封裝以及第二層驗(yàn)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(wǎng)及中心服務(wù)器采用Windows Server 2008，這是微軟目前最為成熟的支撐企業(yè)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；其內(nèi)嵌的IIS6.0 WEB Server提供對.net開發(fā)的完全支持。中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用SQL Server 2005，其同步功能保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時傳遞，并與Microsoft .NET 語言運(yùn)行環(huán)境的緊密集成，使得系統(tǒng)構(gòu)建、排錯及操作應(yīng)用系統(tǒng)時更快、更有效。

3.應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 體系架構(gòu)

采用.net技術(shù)開發(fā)的燃料信息系統(tǒng)采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)：前端是應(yīng)用層，可以采用瀏覽器作為客戶工具，中間層是業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，以Web services組件實(shí)現(xiàn)關(guān)于燃料數(shù)量、化驗(yàn)、價格、各種加權(quán)平均以及經(jīng)濟(jì)分析、支持輔助決策的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)抽取的業(yè)務(wù)邏輯，底層則是數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫層也采用函數(shù)、視圖等功能實(shí)現(xiàn)一部份較為簡單的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，提供web services組件的直接調(diào)用，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)性能。

圖1

圖2

為了提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，在業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫層采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，如圖2所示。

在圖2中，數(shù)據(jù)字典是一組標(biāo)準(zhǔn)代碼庫，包含國家標(biāo)準(zhǔn)代碼、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代碼和企業(yè)自定的標(biāo)準(zhǔn)代碼；代碼的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)了信息和數(shù)據(jù)處理的規(guī)范化。各個電廠的數(shù)據(jù)經(jīng)確認(rèn)后采用同步技術(shù)復(fù)制到分公司中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并按照數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯分類，分別進(jìn)入數(shù)量庫、化驗(yàn)數(shù)據(jù)庫或者價格信息庫；這三個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫對應(yīng)支持三組業(yè)務(wù)邏輯處理，提供相關(guān)職能部門的工作人員使用。這三個數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取，形成只讀的共享數(shù)據(jù)中心，提供全面的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)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(jù)其SSO登錄時權(quán)限的不同，進(jìn)行各業(yè)務(wù)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(hù)和擴(kuò)展系統(tǒng)。只要將要加入的新的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫模塊加入數(shù)據(jù)庫層，相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯模塊放入業(yè)務(wù)邏輯層，即可非常容易地添加新的功能模塊。

在應(yīng)用信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的完整性、安全性至關(guān)重要： 數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和一致性。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性采用三級保護(hù)措施實(shí)現(xiàn)：通過權(quán)限分配限定符合資格的原始數(shù)據(jù)輸入人員；在數(shù)據(jù)錄入時數(shù)據(jù)窗口提供必要的合法性檢查，以防止非法數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫；對數(shù)據(jù)庫的更新操作以事務(wù)提交的方式進(jìn)行，不符合業(yè)務(wù)規(guī)則的數(shù)據(jù)將無法提交而被“回退”，觸發(fā)器保證了數(shù)據(jù)表之間的相關(guān)完整性；系統(tǒng)提供完善的數(shù)據(jù)備份功能：用戶可以靈活選擇所要備份的數(shù)據(jù)表及備份的時間段制定備份策略，手動備份或者系統(tǒng)自動備份；備份的內(nèi)容和時間記入備份日志庫以供系統(tǒng)管理員參考。

3.2 功能模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要可分為三大功能模塊：

（1）燃料數(shù)量的統(tǒng)計(jì)匯總：接收來自過衡的數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動生成進(jìn)廠煤量驗(yàn)收日報(bào)、電廠用煤收支日報(bào)；月底生成驗(yàn)收日報(bào)月末合計(jì)、生產(chǎn)用煤供應(yīng)＼耗用＼結(jié)存月報(bào)、電廠實(shí)際發(fā)電＼供熱量＼標(biāo)準(zhǔn)煤耗率＼入爐燃料發(fā)熱量表、進(jìn)廠煤計(jì)量盈虧情況月報(bào)表、電廠燃料盤點(diǎn)報(bào)告表。

（2）燃料化驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：接收化驗(yàn)的數(shù)據(jù)后，統(tǒng)計(jì)匯總生成分礦分煤種的煤質(zhì)驗(yàn)收臺帳的月末合計(jì)和總計(jì)；生成進(jìn)廠煤發(fā)熱量計(jì)價煤質(zhì)驗(yàn)收情況月報(bào)表。

（3）燃料價格結(jié)算數(shù)據(jù)處理：包括托收單數(shù)據(jù)的錄入、月末分礦分煤種的數(shù)量合計(jì)、金額合計(jì)、加權(quán)平均單價、分煤種單價的計(jì)算；并生成電廠煤價管理月報(bào)表。

此外系統(tǒng)提供系統(tǒng)權(quán)限管理、代碼維護(hù)管理、計(jì)劃管理、流程管理、決策支持分析、數(shù)據(jù)檢索、自定義數(shù)據(jù)抽取以及數(shù)據(jù)挖掘等功能。例如可以通過數(shù)據(jù)抽取的方式監(jiān)控某煤礦的煤質(zhì)變化情況；通過數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)標(biāo)煤單價最低的供貨單位等等；

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

系統(tǒng)日志記錄了進(jìn)入系統(tǒng)的用戶及其操作，便于系統(tǒng)故障時的處理。

4.結(jié)束語

基于WEB的燃料信息管理系統(tǒng)具有優(yōu)良的移動管理特點(diǎn)，其數(shù)據(jù)中心、資源中心、流程管理等技術(shù)和方法實(shí)現(xiàn)了完全的數(shù)字化燃料管理功能。無論是煤炭訂貨會等關(guān)鍵時段應(yīng)用，還是省發(fā)改委或集團(tuán)公司燃料部等關(guān)鍵部門的應(yīng)用，均可以被授權(quán)通過瀏覽器實(shí)時操作瀏覽；數(shù)據(jù)的高度集中與共享，極大地支持了宏觀管理和決策；系統(tǒng)的簡單易用以及流程再造改進(jìn)了管理方式，提高了企業(yè)的管理水平。