基于MIS的電力安全信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

鐘保強，張文瀚，高鵬，佘俊

（調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司信息通信運維中心，廣東廣州511400）

基于MIS的電力安全信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

鐘保強，張文瀚，高鵬，佘俊

（調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電公司信息通信運維中心，廣東廣州511400）

為了建立一個監(jiān)管與分析、預(yù)測與實時監(jiān)控、控制系統(tǒng)與協(xié)調(diào)諸環(huán)節(jié)的，方便、快捷、高效、可控的、電力安全生產(chǎn)管理綜合信息平臺，提出了設(shè)計一個基于MIS的電力安全信息管理系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。該系統(tǒng)使用De1phi軟件作為系統(tǒng)前臺開發(fā)工具，與SQL Server數(shù)據(jù)庫進(jìn)行無縫銜接使用Visua1 C++6.0作為系統(tǒng)的編程語言，使用Microsoft SQL Server2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)和企業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作，通過傳統(tǒng)白盒與黑盒測試，對其進(jìn)行調(diào)試、修改，最終整個系統(tǒng)能夠成功運行使用。實際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)具有操作簡單，信息管理高效準(zhǔn)確等特點，達(dá)到了設(shè)計要求。

電力管理系統(tǒng)；ASP.NET；SQL SERVER2005；軟件工程

伴隨著我國各行各業(yè)的快速發(fā)展，國民的用電需求也日益增加，電力的供給成為了發(fā)展的前提，不過供電行業(yè)也是傳統(tǒng)的高危行業(yè)，所以保證電力部門的安全運轉(zhuǎn)，是一切生產(chǎn)的前提，但是要做到安全運營就需要一個系統(tǒng)的工程作為管理和監(jiān)督，這就涉及到很多的方面。依靠以往的經(jīng)驗以及理論和數(shù)據(jù)應(yīng)用在安全生產(chǎn)管理中，比如風(fēng)險管理制度的引入，給電力企業(yè)安全生產(chǎn)管理制度的構(gòu)建注入了新的內(nèi)容。本文立足于先前一些有效的安全信息管理方案，并在供電部門專有的特殊屬性上，與風(fēng)險管理制度相結(jié)合，設(shè)計開發(fā)出了一套能夠有效對電力部門安全生產(chǎn)起到保障的信息管理系統(tǒng)，希望能夠為各個電力部門安全運營帶來幫助?；贛IS的電力安全信息管理系統(tǒng)的重要原則就是圍繞電網(wǎng)資產(chǎn)這一核心對象，在統(tǒng)一了系統(tǒng)使用規(guī)范的前提下，充分利用局域網(wǎng)絡(luò)和成熟的信息資源，建立了一個監(jiān)管與分析、預(yù)測與實時監(jiān)控、控制系統(tǒng)與協(xié)調(diào)諸環(huán)節(jié)的，方便、快捷、高效、可控的、電力安全生產(chǎn)管理綜合信息平臺，為電力安全生產(chǎn)與電網(wǎng)經(jīng)濟運行提供及時、準(zhǔn)確、全面的管理手段和工具，提高電力部門安全生產(chǎn)的管理水平，為電力安全生產(chǎn)提供強大的支撐［1］。

1　系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)需求分析方面，電力安全信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是設(shè)備管理以及運行管理，目的是提高用電時特別是高壓電使用時的安全性和可靠性，需要覆蓋企業(yè)各級單位的調(diào)度、輸電、變電、配電等全過程的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)。這就需要對電網(wǎng)各個模塊以及設(shè)備的做到充分的了解，認(rèn)識供電產(chǎn)業(yè)的各個周期以及每個周期所面對的問題以及對應(yīng)解決流程，為新系統(tǒng)的設(shè)計提供幫助［2］。在系統(tǒng)的設(shè)計方面，要在電力部門專有的運行模式下結(jié)合客戶對系統(tǒng)穩(wěn)定性，及時性，可靠性等要求。在系統(tǒng)的實現(xiàn)方面，并不拘泥以單一的實現(xiàn)方式，本文設(shè)計的系統(tǒng)是基于MIS的J2EE框架以及成熟的工作流業(yè)務(wù)平臺相結(jié)合的方式，確保能夠最大程度上的實現(xiàn)用戶的使用需求。本系統(tǒng)在總結(jié)了各個行業(yè)信息管理系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢后，并依據(jù)電力行業(yè)專屬特性，總結(jié)出系統(tǒng)的總體建設(shè)目標(biāo)，在一體化平臺的基礎(chǔ)上，開發(fā)基于地理信息圖形、以全模塊覆蓋管理為核心的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，保障對電網(wǎng)安全生產(chǎn)每個環(huán)節(jié)的有效管理。系統(tǒng)將信息管理系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)相結(jié)合，提高了信息采集的效率，加強了對問題及時處理的能力，實現(xiàn)安全生產(chǎn)全面的自動化［3］。

2　系統(tǒng)總體設(shè)計方案

電力安全信息管理系統(tǒng)的物理架構(gòu)分為4層，分別是數(shù)據(jù)層、用戶層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層，如圖1所示。本系統(tǒng)設(shè)計的核心部分就是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，因為數(shù)據(jù)庫的完善保證著信息管理系統(tǒng)的正常運行，為了保證信息系統(tǒng)及時有效的預(yù)警以及電力管理的正常需要，就要最大程度的提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性，特別是信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的恢復(fù)與備份。所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計時，要注意下面幾個方面：首先是系統(tǒng)應(yīng)該便于數(shù)據(jù)的管理，數(shù)據(jù)庫設(shè)計的目的之一就是在相同功能作用下，提高系統(tǒng)的工作效率和減少數(shù)據(jù)的冗余。其次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)該便于程序的調(diào)用，所以這就要求該模塊盡可能少的占用信息資源，將工作效率提高。最后就是要將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)日志分別存放，這為了防止意外發(fā)生時可以通過日志進(jìn)行備份。系統(tǒng)的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫使用的是較以往關(guān)系更加豐富的數(shù)據(jù)化模型，對一般的關(guān)系模型進(jìn)行了擴充。數(shù)據(jù)庫的頂層結(jié)構(gòu)稱為數(shù)據(jù)集，它代表一個數(shù)據(jù)庫的集合［4］。在一般系統(tǒng)的運行過程中，系統(tǒng)的每一步都相應(yīng)的存在一個每數(shù)據(jù)集，或者每個獨立的步驟都有對應(yīng)的數(shù)據(jù)集作為支撐，這樣就能使系統(tǒng)或應(yīng)用的數(shù)據(jù)得以獨立的分類管理。為了使用戶可以更好地體驗到CIM（公用信息模型），本系統(tǒng)提供了一種對象化的記錄（簡稱對象記錄），存儲一個新記錄的同時可以調(diào)取以往一個或多個已存的記錄并且可使用其中已有的數(shù)據(jù)內(nèi)容，這么做的優(yōu)勢是對CIM中對象結(jié)構(gòu)的描述可以做到準(zhǔn)確并且高效。另外，一個對象記錄可以作為另一個對象記錄的域出現(xiàn)［5］。

圖1　服務(wù)層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層

圖2　用戶登錄流程圖

系統(tǒng)的前臺主要使用De1phi軟件來作為系統(tǒng)前臺開發(fā)工具，因為此軟件的優(yōu)勢是可以與SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫進(jìn)行無縫銜接。本系統(tǒng)的交互過程采用的是一個文檔對應(yīng)多個對話框，這樣系統(tǒng)在使用過程中的所有功能都通過對話框的操作來實現(xiàn)［8］。電力安全信息管理系系統(tǒng)的核心是對電力設(shè)備全方位的立體管理，所以在系統(tǒng)中突出主要設(shè)備在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的位置就非常重要，本系統(tǒng)的目錄設(shè)計采用的是樹形模式，設(shè)備可以直觀的展現(xiàn)在用戶面前，用戶可以通過點擊樹狀模式上的節(jié)點并在右邊相應(yīng)的頁面進(jìn)行操作。為了保障系統(tǒng)在使用過程中的安全性和可靠性，系統(tǒng)登錄就是第一道屏障，保證登錄系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是系統(tǒng)安全的前提，因為只有在成功通過登陸信息管理系統(tǒng)之后才能實現(xiàn)對系統(tǒng)信息的查詢和控制。通常的信息管理系統(tǒng)的登錄模式就是必須要輸入登陸者的用戶名以及登錄密碼，電力安全信息管理系統(tǒng)的設(shè)計也是一樣，在本系統(tǒng)中，如果用戶擁有使用權(quán)限，也就是數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行過備份，只需在登陸界面輸入對應(yīng)的賬號和密碼即可，如果使用者沒有使用權(quán)限，則不會擁有賬號，這就需要在系統(tǒng)中進(jìn)行注冊。系統(tǒng)用戶登錄流程圖如圖2所示。登錄系統(tǒng)主要作用就是對用戶的合法權(quán)限作出判斷，防止非法用戶進(jìn)入該系統(tǒng)。用戶只有經(jīng)過注冊，并獲得使用權(quán)限后才可以正常的進(jìn)入系統(tǒng)，同時管理員根據(jù)用戶的使用權(quán)限，自動分配給用戶相應(yīng)的操作權(quán)限，最大程度的保證了系統(tǒng)的安全運行。系統(tǒng)的登錄用戶賬戶及密碼的確定，主要通過對數(shù)據(jù)表user的查詢，通過對數(shù)據(jù)的調(diào)取和比對，來判斷用戶選是否符合數(shù)據(jù)庫中的操作員和密碼，如果符合則允許登錄，并給予相應(yīng)的權(quán)限j否則則在窗口顯示報錯信息［6］。

窗口模塊：窗口模塊主要體現(xiàn)的就是主要的程序界面，是使用戶可以通過窗口模塊進(jìn)入系統(tǒng)其它功能區(qū)的平臺，根據(jù)電力部門的實際需求，該信息管理系統(tǒng)的主界面使用的是“菜單/工具欄/狀態(tài)欄”的風(fēng)格。根據(jù)電力信息管理系統(tǒng)的實際需求情況，本系統(tǒng)在程序輸入方式中主要采用的是快捷便利的鼠標(biāo)和鍵盤操作，在傳輸方式的選擇上則選擇了穩(wěn)定性最高的局域網(wǎng)模式。下面就對這兩種方式進(jìn)行簡單的介紹。首先是鼠標(biāo)和鍵盤的操作，運用這樣的操作輸入方式能夠完成一般技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)工作的簡單數(shù)據(jù)的操作和原始數(shù)據(jù)的錄入，但是使用這種方式在面對特別多以及繁瑣的數(shù)據(jù)時會導(dǎo)致人工工作量巨大且輸入緩慢并且容易造成錯誤，所以這種方式不適用于大量的數(shù)據(jù)輸入。而第二種利用局域網(wǎng)的傳輸方式同時也是輸入方法的一種，通過網(wǎng)絡(luò)向管理中心傳送數(shù)據(jù)時它是輸出，對于管理中心它又是輸入。此方法可以對網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的利用，既可使數(shù)據(jù)安全、可靠、快速的傳遞，還可以避免工作的重復(fù)運行又?；拘畔⒐芾泶a，基本信息管理分為信息的錄入、存儲和刪除等操作。其中所采用的編程語是Visua1 C++6.0，使用Microsoft SQL Server2005數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)和企業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作，具體實現(xiàn)程序如下。保存操作程序：

3　軟件系統(tǒng)測試

軟件測試的目的就是在程序運行的過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，因此設(shè)計一個好的測試方案是至關(guān)重要的，可以準(zhǔn)確找出系統(tǒng)問題并對其加以更改，來使系統(tǒng)完善。該系統(tǒng)在基層中測試部分主要采用軟件測試方法中的白盒測試與黑盒測試的結(jié)合，共同完成系統(tǒng)軟件部分的測試需求。由于采用構(gòu)件化設(shè)計，系統(tǒng)本身可以做到將數(shù)據(jù)分布在多個數(shù)據(jù)庫實例中，而且，多個實例之間不需要數(shù)據(jù)庫分布式選項的支持，這樣一方面可以大大提高系統(tǒng)的總體處理能力，另一方面，降低了數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的難度［7］。系統(tǒng)面向開發(fā)和維護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以用圖3來示意：從圖中可以看出，系統(tǒng)的基礎(chǔ)開發(fā)平臺是由系統(tǒng)的規(guī)則引擎、流程引擎和系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分布和處理層構(gòu)成的，在未來如若需要開發(fā)新業(yè)務(wù)就會出現(xiàn)兩種不同的實現(xiàn)方式，一種是依托現(xiàn)存的構(gòu)件，經(jīng)過改造和升級形成新的構(gòu)件，另一種是運用之前的服務(wù)信息，開發(fā)出新的構(gòu)件。軟件測試的目的就是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的錯誤，經(jīng)過對基于MIS的電力安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)信息系統(tǒng)的測試發(fā)現(xiàn)了許多錯誤，通過對其進(jìn)行調(diào)試、修改，最終整個系統(tǒng)能夠成功運行使用［9］。

圖3　開發(fā)和維護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4　結(jié)論

文中在細(xì)致分析了電力部門對電力安全信息管理系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上提出了全工程周期管理為核心的安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)解決方案。參照此方案設(shè)計開發(fā)出了一種基于MIS的電力安全信息管理系統(tǒng)，經(jīng)過系統(tǒng)測試以及實際的操作使用后，基本達(dá)到了設(shè)計需求，完成了設(shè)備全工程周期管理以及停電管理和缺陷管理工作流等基礎(chǔ)模塊的開發(fā)，該系統(tǒng)的設(shè)備管理模塊成功的滿足了電力行業(yè)的需求和技術(shù)要求。

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［8］衛(wèi)春紅，朱欣娟.信息系統(tǒng)分析與設(shè)計［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008.

［9］束洪春.電力系統(tǒng)以可靠性為中心的維修［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2009.

Based on the MIS of electrlc PoWer safety lnformatlon management system deslgn and lmPlementatlon

ZHONG Bao_qiang，ZHANG Wen_han，GAO Peng，SHE Jun
（Information Communication 0peration and Maintenance Center，Peak and Frequency Regulation Power Plant，Guangzhou 511400，China）

In order to estab1ish a supervision and ana1ysis，forecast and rea1_time monitoring，contro1 system and the coordination of the 1inks，convenient，fast，efficient and integrated contro1，e1ectric power production safety management information p1atform，puts forward the design a based on MIS of e1ectric power safety information management system，and the system design.The system using De1phi software as the front_end deve1opment too1，system and SQL Server database for seam1ess use Visua1 c++6.0 as the system programming 1anguage，using Microsoft SQL Server2005 database management system to the corresponding operation data and business data，through the traditiona1 white box and b1ack box testing，to debug，modify，and eventua11y the who1e system can run successfu11y.Actua1 app1ication shows that the system has simp1e operation，information management and efficient accurate and other characteristics，has reached the design requirements.

power management system；ASP.NET；SQL SERVER2005；software engineering

TN97

A

1674_6236（2016）10_0163_03

2015_08_18稿件編號：201508096

鐘保強（1983—），男，廣東梅州人。研究方向：信息與計算科學(xué)。