基于業(yè)務(wù)中臺(tái)的移動(dòng)作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用*

靳思雨，王宇坤，劉俊艷，朱新坡，徐哲男，楊書鑫

(1.國(guó)網(wǎng)信通股份公司 北京中電普華信息技術(shù)有限公司，北京 100085；2.國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，北京 100085；3.國(guó)網(wǎng)牡丹江供電公司，黑龍江 牡丹江 157006）

0 引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”蓬勃發(fā)展、電力行業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程不斷加速的時(shí)代背景下，持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，拓寬業(yè)務(wù)邊界，整合冗余資源，搭建線上線下、高效立體的移動(dòng)互聯(lián)營(yíng)銷服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)降本增效，同時(shí)提升客戶服務(wù)質(zhì)量和體驗(yàn)是電網(wǎng)生產(chǎn)和企業(yè)運(yùn)營(yíng)的新要求[1-3]。整合各專業(yè)移動(dòng)作業(yè)終端功能，切實(shí)為基層減負(fù)，已經(jīng)是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)對(duì)移動(dòng)作業(yè)信息化提出的迫切要求。為了滿足各省（市）移動(dòng)作業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新與發(fā)展，“三統(tǒng)一、一自主”的建設(shè)思路應(yīng)運(yùn)而生，即統(tǒng)一開發(fā)平臺(tái)、統(tǒng)一軟件發(fā)布、統(tǒng)一應(yīng)用管理和自主組織微應(yīng)用研發(fā)，為進(jìn)一步深化移動(dòng)作業(yè)應(yīng)用，打造基于場(chǎng)景化多崗位融合的“互聯(lián)網(wǎng)+線上業(yè)務(wù)”移動(dòng)作業(yè)微應(yīng)用體系。

歐陽紅等人[4]根據(jù)電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)需求和特點(diǎn)，提出了一種電力營(yíng)銷服務(wù)移動(dòng)作業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，可有效提高電網(wǎng)服務(wù)能力。劉永光等人[5]對(duì)移動(dòng)電力營(yíng)銷系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，為電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)的建設(shè)提供了參考。王夢(mèng)超等人[6]基于地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）可視化展示對(duì)移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的安全生產(chǎn)全過程管控進(jìn)行了探究，提出了安全信息生產(chǎn)場(chǎng)景、數(shù)據(jù)分析與報(bào)表、安全督察、安全指標(biāo)及考核等應(yīng)用需求。

為了應(yīng)對(duì)電力服務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展的新挑戰(zhàn)，電力行業(yè)各相關(guān)企業(yè)針對(duì)業(yè)務(wù)中臺(tái)在電力服務(wù)信息化中的應(yīng)用做了諸多研究。林鴻等人[7]提出了由8 大共享服務(wù)中心構(gòu)成的多渠道客戶服務(wù)中臺(tái)整體架構(gòu)，并通過典型應(yīng)用場(chǎng)景闡述了各個(gè)共享服務(wù)中心內(nèi)部及相互之間的協(xié)作機(jī)制。趙冠東等人[8]基于中臺(tái)技術(shù)設(shè)計(jì)了全渠道運(yùn)營(yíng)支撐平臺(tái)架構(gòu)，全方位覆蓋了電力營(yíng)銷運(yùn)營(yíng)管理的全流程。周綱等人[9]從技術(shù)支撐和運(yùn)營(yíng)支撐兩個(gè)方面闡述了營(yíng)銷服務(wù)業(yè)務(wù)中臺(tái)支撐體系的方法論。

綜上，為了滿足各省（市）微應(yīng)用個(gè)性化使用場(chǎng)景，本文基于中臺(tái)建設(shè)理念，打造了移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線上“一入口、一電話、一網(wǎng)站、一平臺(tái)”，支撐移動(dòng)作業(yè)前臺(tái)微應(yīng)用業(yè)務(wù)變化及創(chuàng)新的快速響應(yīng)；同步建設(shè)移動(dòng)作業(yè)客戶端，承載用戶側(cè)移動(dòng)全業(yè)務(wù)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)“一終端、一應(yīng)用”移動(dòng)作業(yè)工作模式，提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率和管理水平。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)總體上劃分為界面展示層、服務(wù)接入層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、業(yè)務(wù)系統(tǒng)層和基礎(chǔ)資源層，通過各層次系統(tǒng)組件間服務(wù)的承載關(guān)系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

1.1 界面展示層

主要包括PC 端的移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)和終端設(shè)備上的移動(dòng)作業(yè)客戶端軟件。

1.2 服務(wù)接入層

提供服務(wù)請(qǐng)求的統(tǒng)一接入、協(xié)議轉(zhuǎn)換、界面資源、負(fù)載均衡等服務(wù)。

1.3 應(yīng)用服務(wù)層

主要包括業(yè)務(wù)支撐服務(wù)、業(yè)務(wù)中臺(tái)服務(wù)。

1.4 技術(shù)服務(wù)層

主要包括服務(wù)注冊(cè)/發(fā)現(xiàn)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)、服務(wù)調(diào)度、服務(wù)配置、熔斷管理、服務(wù)監(jiān)控、加密解密。加密解密是指移動(dòng)終端對(duì)計(jì)量設(shè)備（電能表、采集終端、智能計(jì)量箱、智能鎖、電子封印、互感器電子標(biāo)簽等）操作時(shí)，首先要通過計(jì)量中心提供的軟件開發(fā)工具包（Software Development Kit，SDK）與加密機(jī)通信，獲取到加密后的密文再與計(jì)量設(shè)備通信。

1.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

提供結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、緩存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及服務(wù)，并可以按需供應(yīng)服務(wù)及橫向擴(kuò)展。

1.6 業(yè)務(wù)系統(tǒng)層

主要包括?。ㄊ校┕鞠嚓P(guān)的業(yè)務(wù)處理應(yīng)用，如營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用、用電信息采集系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)（Power Production Management System，PMS）等。

1.7 基礎(chǔ)資源層

主要包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、負(fù)載均衡資源等，采用統(tǒng)一的云平臺(tái)提供服務(wù)。

2 移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)

2.1 中臺(tái)設(shè)計(jì)

根據(jù)中臺(tái)服務(wù)理念，移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)核心是在移動(dòng)作業(yè)客戶端應(yīng)用和后臺(tái)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)之間，對(duì)移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象和邏輯拆分，構(gòu)建成獨(dú)立的、具備單一功能服務(wù)的公共能力[10]。經(jīng)過服務(wù)領(lǐng)域建模分析，如圖2 所示，可規(guī)劃設(shè)計(jì)8 大共享服務(wù)中心：用戶中心、角色中心、工單中心、監(jiān)控中心、配置中心、應(yīng)用中心、消息中心、終端使用管理中心。共享服務(wù)中心采用分布式微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)，通過中臺(tái)賦能，為移動(dòng)作業(yè)客戶端微應(yīng)用提供業(yè)務(wù)變化及創(chuàng)新的快速響應(yīng)能力。

圖2 移動(dòng)業(yè)務(wù)中臺(tái)架構(gòu)

2.1.1 用戶中心

用戶中心是以各業(yè)務(wù)系統(tǒng)客戶賬號(hào)信息、移動(dòng)作業(yè)客戶端自建賬號(hào)信息及用戶基礎(chǔ)檔案信息為基礎(chǔ)的用戶賬號(hào)信息庫。用戶中心可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶信息的統(tǒng)一維護(hù)管理，主要包括用戶組管理、用戶管理功能。

2.1.2 角色中心

角色中心主要對(duì)系統(tǒng)角色進(jìn)行統(tǒng)一管理，角色信息來源包括各業(yè)務(wù)系統(tǒng)和移動(dòng)作業(yè)客戶端，為系統(tǒng)角色權(quán)限控制提供支撐。主要包括角色管理功能。

2.1.3 工單中心

工單中心主要是建立統(tǒng)一工單池，對(duì)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)線上工單的統(tǒng)一調(diào)度和管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)各業(yè)務(wù)、各渠道工單的統(tǒng)一匯聚、派發(fā)、處理、指揮調(diào)度的全過程，提升移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)個(gè)性化業(yè)務(wù)支撐能力。工單中心數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程如圖3 所示。

圖3 工單中心數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程

2.1.4 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心主要是負(fù)責(zé)對(duì)工單、終端、作業(yè)人員、微應(yīng)用等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)人員的任務(wù)處理以及完成情況、微應(yīng)用和終端的使用情況等的全面監(jiān)控。

2.1.5 配置中心

配置中心主要是負(fù)責(zé)對(duì)業(yè)務(wù)中臺(tái)的所有配置信息的維護(hù)和管理，包括接口信息、通用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、客戶端可配置功能等，是移動(dòng)作業(yè)客戶端調(diào)用業(yè)務(wù)中臺(tái)服務(wù)的入口。

2.1.6 應(yīng)用中心

應(yīng)用中心主要是對(duì)移動(dòng)作業(yè)客戶端的主應(yīng)用及其承載的微應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)主應(yīng)用、各類微應(yīng)用的發(fā)布場(chǎng)景與用戶使用權(quán)限管理。

2.1.7 消息中心

消息中心主要是負(fù)責(zé)建立統(tǒng)一的消息服務(wù)，提供對(duì)業(yè)務(wù)工單、通知、系統(tǒng)等消息的統(tǒng)一管理。支持短信、郵件、App 消息、微信等多種消息發(fā)送渠道，支持即時(shí)、定時(shí)發(fā)送模式等。

2.1.8 終端使用管理中心

終端使用管理中心主要是負(fù)責(zé)對(duì)終端設(shè)備及配套設(shè)備的全生命周期進(jìn)行管理的服務(wù)。包括設(shè)備采購、分配、交回、返廠維修、設(shè)備報(bào)廢等信息的統(tǒng)一管理。

2.2 多系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持

移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方法，支撐移動(dòng)作業(yè)客戶端和多個(gè)后臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，包括用戶信息數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)工單數(shù)據(jù)。移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)不僅可以保證數(shù)據(jù)信息的完整性、一致性和實(shí)時(shí)性，而且實(shí)現(xiàn)了與多個(gè)后臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行無縫連接。

移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)與后臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互主要是基于中間庫+Weblogic 架構(gòu)，結(jié)合可擴(kuò)展標(biāo)記語言（Extensible Markup Language，XML）文件的可配置化設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)，較為高效地解決各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互、消息應(yīng)答、數(shù)據(jù)共享等機(jī)制[11]。主要采用的方式有兩種：

（1）XML 文件可配置化接口交互：主要適用于業(yè)務(wù)工單數(shù)據(jù)信息同步，工單數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)、強(qiáng)交互性的特點(diǎn)，采用WebService 通信方式，利用簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議（Simple Object Access Protocol，SOAP）通過HTTP 來交互，客戶端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述語言（Web Services Description Language，WSDL）描述文檔生成SOAP請(qǐng)求消息發(fā)送到服務(wù)端，服務(wù)端解析收到的SOAP 請(qǐng)求，調(diào)用Web service，然后生成相應(yīng)的SOAP 應(yīng)答送回到客戶端。

（2）中間庫和數(shù)據(jù)中心方式交互：主要適用于用戶信息數(shù)據(jù)同步，用戶數(shù)據(jù)屬于非實(shí)時(shí)類數(shù)據(jù)，各后臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)抽取—轉(zhuǎn)換—加載（Extract-Transform-Load，ETL）方式把待同步數(shù)據(jù)發(fā)布到數(shù)據(jù)中心的中間庫，由數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)把中間庫的數(shù)據(jù)傳送給移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)。

整體系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖4 所示。

圖4 總體數(shù)據(jù)架構(gòu)

3 移動(dòng)作業(yè)客戶端

作業(yè)微應(yīng)用，兼顧通用基礎(chǔ)版微應(yīng)用和個(gè)性化微應(yīng)用需求，為實(shí)現(xiàn)一終端、一應(yīng)用提供基礎(chǔ)框架，并可滿足用戶登錄、修改密碼、系統(tǒng)設(shè)置等基礎(chǔ)功能需求，主要包括首頁、工作、消息、個(gè)人中心這4 個(gè)主應(yīng)用功能。

移動(dòng)作業(yè)客戶端系統(tǒng)采用Hybrid App 架構(gòu)技術(shù)，該技術(shù)作為一種混合開發(fā)的模式，底層依賴于Native 提供的容器（UIWebview），上層使用Html&Css&JS 做業(yè)務(wù)開發(fā)[12-14]，底層透明化、上層多樣化，這種場(chǎng)景非常有利于前端介入，適合業(yè)務(wù)快速迭代。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)作業(yè)流程

以標(biāo)準(zhǔn)化表單模板為基礎(chǔ)，運(yùn)用“原子化”思想對(duì)作業(yè)表單進(jìn)行改造，可適配主配網(wǎng)、用戶側(cè)不同業(yè)務(wù)的移動(dòng)作業(yè)表模板個(gè)性化定制，支持標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程。

本文以煤改電用戶信息采集業(yè)務(wù)為例，梳理現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程：

（1）在營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)端，根據(jù)煤改電用戶信息發(fā)起“煤改電”采錄流程；

（2）營(yíng)銷系統(tǒng)通過WebService 接口將“煤改電”采錄流程的現(xiàn)場(chǎng)采錄環(huán)節(jié)寫入數(shù)據(jù)中心中間庫，同時(shí)，發(fā)送工單通知至營(yíng)銷業(yè)務(wù)中臺(tái)工單中心；

（3）工單中心從中間庫中取出該工單，根據(jù)工單責(zé)任人信息和用戶中心綁定關(guān)系，派發(fā)工單同步通知消息中心發(fā)送工單消息至移動(dòng)客戶端工單執(zhí)行人；

（4）工單執(zhí)行人在移動(dòng)作業(yè)客戶端對(duì)該工單進(jìn)行簽收操作，通知工單中心更改工單狀態(tài)，同時(shí)觸發(fā)營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供的煤改電用戶采錄工單信息接口，下載工單詳細(xì)信息；

（5）工單執(zhí)行人在移動(dòng)作業(yè)客戶端處理該工單，并將工單處理信息保存在本地；

（6）工單執(zhí)行人在移動(dòng)作業(yè)客戶端提交工單信息至營(yíng)銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并通過工單傳遞頁面，觸發(fā)營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供工單傳遞信息接口和調(diào)用工單傳遞接口，完成工單傳遞，同時(shí)，同步通知工單中心完成工單狀態(tài)更改。

3.2 移動(dòng)作業(yè)離線和在線模式

由于電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)移動(dòng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作提出了更高的要求。為了滿足各?。ㄊ校┒嘧兊默F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境需求，移動(dòng)作業(yè)客戶端提供了離線作業(yè)模式和在線作業(yè)模式兩種作業(yè)模式。

3.2.1 離線作業(yè)模式

為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的移動(dòng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的任何突發(fā)情況，作業(yè)人員可選用離線作業(yè)模式。在這種作業(yè)模式下，作業(yè)人員可提前下載待作業(yè)工單，而后在無網(wǎng)絡(luò)接入的情況下，查看處理預(yù)下載至本地的待處理工單，并將完成的工單數(shù)據(jù)保存在本地。網(wǎng)絡(luò)情況滿足后，自動(dòng)將標(biāo)準(zhǔn)工單信息上傳至移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)，同時(shí)將工單作業(yè)詳細(xì)信息同步至對(duì)應(yīng)后臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

3.2.2 在線作業(yè)模式

在在線作業(yè)模式下，移動(dòng)作業(yè)客戶端可實(shí)時(shí)接收消息、工單等數(shù)據(jù)包，作業(yè)人員可隨時(shí)獲取待作業(yè)工單明細(xì)，完成工單任務(wù)詳情，并對(duì)工單信息數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳操作。

4 移動(dòng)作業(yè)安全接入設(shè)計(jì)

移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)部署在公司信息內(nèi)網(wǎng)，并在內(nèi)網(wǎng)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行集成。移動(dòng)終端層包括安全TF卡、系統(tǒng)安全加固、安全管控客戶端、應(yīng)用加固。

安全接入?yún)^(qū)是安全防護(hù)核心，主要實(shí)現(xiàn)了安全認(rèn)證和隔離過濾、保密傳輸、用戶驗(yàn)證，邏輯上有3 層防護(hù)：

（1）無線接入點(diǎn)名稱（Access Point Name，APN）專網(wǎng)。移動(dòng)終端通過無線APN 專網(wǎng)/無線虛擬專網(wǎng)，采用（Security Socket Layer Virtual Private Network，SSLVPN）技術(shù)接入公司內(nèi)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與外網(wǎng)隔離。

（2）安全接入平臺(tái)。依托電力公開密鑰體系/認(rèn)證中心（Public Key Infrastructure/Certification Authority，PKI/CA）系統(tǒng)和個(gè)人數(shù)字助理（Personal Digital Assistant，PDA）終端進(jìn)行數(shù)字證書雙向認(rèn)證、訪問控制、入侵檢測(cè)、日志記錄和審計(jì)等安全策略等，建立雙向數(shù)據(jù)傳輸加密隧道，進(jìn)行數(shù)據(jù)安全過濾，確保接口和數(shù)據(jù)安全。

（3）移動(dòng)應(yīng)用前置系統(tǒng)。依據(jù)權(quán)限最小化原則，對(duì)移動(dòng)終端用戶提供最小化服務(wù)接口，防止越權(quán)漏洞[15-17]。

該系統(tǒng)從邊界安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全、組件安全、網(wǎng)絡(luò)安全5 個(gè)方面立體地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的安全防護(hù)，系統(tǒng)總體安全架構(gòu)如圖5 所示。

圖5 總體安全架構(gòu)

5 結(jié)語

隨著5G 移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)作業(yè)應(yīng)用在電力服務(wù)中的應(yīng)用場(chǎng)景越來越豐富和便捷。本文依托業(yè)務(wù)中臺(tái)技術(shù)，采用微服務(wù)架構(gòu)，提出了一種可行的移動(dòng)作業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，包括移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)和移動(dòng)作業(yè)終端。其中，移動(dòng)作業(yè)業(yè)務(wù)中臺(tái)有8 大共享服務(wù)中心，能夠?yàn)橐苿?dòng)作業(yè)微應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐。移動(dòng)作業(yè)客戶端實(shí)現(xiàn)了兩種服務(wù)模式，并通過定制微應(yīng)用服務(wù)特定的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，最大限度地實(shí)現(xiàn)了對(duì)各網(wǎng)省移動(dòng)作業(yè)的個(gè)性化服務(wù)。本系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化了移動(dòng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的業(yè)務(wù)處理流程、縮短了管理鏈條，提高了現(xiàn)場(chǎng)工作效率。