基于物聯(lián)網(wǎng)的供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)構建

李情

(廣東電網(wǎng)有限責任公司廣州供電局信息中心,廣州 510000)

0 引 言

目前,供電企業(yè)物資管理系統(tǒng)[1-2]已完成上線推廣工作,系統(tǒng)從物資采購到管理等流程,實現(xiàn)物資從選型到退役的全過程供應鏈管理,在實際業(yè)務中發(fā)揮了重要作用。然而隨著系統(tǒng)的深入應用,物資管理系統(tǒng)對各項實際業(yè)務的開展支撐力度不足的問題顯現(xiàn)出來,比如,缺少供應商不良行為管理與應急物資管理[3]信息化支撐,現(xiàn)有的物資編碼龐雜且使用不規(guī)范,物資品類界定不夠科學合理等。由此給公司的實際物資業(yè)務開展帶來了困擾和不便。

為提升物資域各項工作的效率,需要加強供應商不良行為管理,系統(tǒng)物資編碼體系管理、應急物資供應保障管理的信息化支撐力度。已有不少學者進行了相關研究。文獻[4]研究了自然災害等條件下,保證物資的供應。構建以供應鏈收益最大和風險最小的雙層規(guī)劃模型,為政府應急采購提供了參考;文獻[5]基于組合賦權和模糊綜合評判對供電系統(tǒng)中物資進行評價,構建了不同層次不同級別的評價指標;文獻[6]根據(jù)客戶的歷史需求,通過泊松分布模擬需求,通過建立可以改變需求的遺傳算法模型,最小化配送成本;文獻[7]將選址模型設立了多個目標函數(shù),采用免疫非線性算法物資選址的問題。現(xiàn)有研究主要針對物資供應鏈收益、物資評價和物資配送等,而對于供應商不良行為的評定、物資唯一編碼優(yōu)化管理等方面研究較少。

因此,文中建立了供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng),創(chuàng)新和對物資管理提升主要分為以下幾點：

(1)系統(tǒng)同采用分層分級設計,且統(tǒng)一發(fā)布、統(tǒng)一部署,方便業(yè)務人員使用和維護升級。給出系統(tǒng)的構架,并通過軟件功能和硬件功能實現(xiàn);

(2)提出物資管理的新模型,將供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)業(yè)務模型分為供應商不良行為評價、物資品類優(yōu)化管理、應急物資供應保障管理三部分,實現(xiàn)物資的采購渠道、管理和應急使用等方面的功能。通過數(shù)據(jù)模型和加密模型對數(shù)據(jù)進行處理和加密;

(3)最后,供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)應用功能展示實現(xiàn)了對供電公司物資管理。提高了物資管理的規(guī)范性和科學性,降低了采用不良供應商供應物資的概率。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)構架

物聯(lián)網(wǎng)將互聯(lián)網(wǎng)、云計算和人機交互等功能融合交互,是一門新興的技術。文中利用物聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)資源管理平臺、信息集成平臺、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、硬件設備和信息設備相集成,實現(xiàn)設備和網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)的互動。通過手動輸入或設備掃描獲取物資的編號等基本信息,依據(jù)物資管理模型對數(shù)據(jù)分類處理加密,生成唯一編碼方便物資管理,對供應商不良行為按業(yè)務模型統(tǒng)計處理。

1.1 總體構架

供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)通過信息集成平臺和數(shù)據(jù)資源管理器進行數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)在主數(shù)據(jù)的管理。對指定的物資采購標準進行存儲,并根據(jù)實際需求進行更改,同時采用數(shù)據(jù)處理模型提高對數(shù)據(jù)的處理能力,數(shù)據(jù)模型采取CIM標準[8]。子長管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以下發(fā)至各縣級公司,同時上傳至南方電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共通,方便管理?；赟OA的設計理念[9-10],實現(xiàn)分層級設計,為業(yè)務人員提供穩(wěn)定的平臺應用。系統(tǒng)總體構架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體構架

1.2 軟硬件功能方案

(1)軟件功能方案

為了降低資源和系統(tǒng)之間的耦合程度,便于供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)的部署,軟件功能系統(tǒng)采用分層級設計。為提高應用型,支持各類瀏覽器的訪問。提高后期維護的統(tǒng)一性,開發(fā)語言為JAVA[11]。不同軟件分層實現(xiàn)用戶業(yè)務處理界面展現(xiàn)要求、業(yè)務流程、服務接入等功能。系統(tǒng)軟件體系結構見圖2。

圖2 軟件系統(tǒng)結構

(2)硬件功能方案

為滿足供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)的軟件功能,需配置相應的硬件設備[12]。需要配置資產(chǎn)應用服務器8臺,附件、報表應用服務器2臺,緩存應用服務器2臺,CPU為32*3 GHz,內存128 G;資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫服務器2臺,CPU為32*4.2 GHz,內存128 G。如圖3所示。

圖3 硬件部署

系統(tǒng)采用兩臺F5(F5-BIG-LTM-3600-4G-R)作為負載均衡設備,兩臺F5之間采用主備模式保障系統(tǒng)的高可用性,當其中一臺F5停止活動后會請求會自動轉移到群集中另一臺F5設備上,以保證系統(tǒng)持續(xù)可運行狀態(tài)。為了能夠保障數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和健壯性,物資系統(tǒng)設計中我們采用兩臺物理機來安裝Oracle數(shù)據(jù)庫,每一臺物理機安裝一個數(shù)據(jù)庫,通過Oracle的RAC集群方式將兩個Oracle數(shù)據(jù)庫組合成一個群集以保證數(shù)據(jù)庫的高可用性,當其中某個數(shù)據(jù)庫節(jié)點失敗后,請求會自動跳轉到另一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點上。為了減輕數(shù)據(jù)庫的壓力,以及盡可能減少附件上傳、下載及同步對業(yè)務系統(tǒng)的影響,我們將文件內容存儲到專門的文件服務器上。由于SFTP在傳輸過程中采用了加密技術,安全性較FTP高,所以選擇SFTP來搭建文件服務器。

2 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)模型建立

2.1 業(yè)務模型

供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)業(yè)務模型分為供應商不良行為評價、物資品類優(yōu)化管理、應急物資供應保障管理三部分,實現(xiàn)物資的采購渠道、管理和應急使用等方面的功能。供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)業(yè)務模型如圖4所示。

圖4 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)業(yè)務模型

對于供應商的不良評價,對已發(fā)布的標準進行修編可先將原標準進行廢棄,自廢棄之日起,登記扣分時不能再引用廢棄的標準,對廢棄的標準進行歷史記錄保留與統(tǒng)計[13-15]。物資部門相關人員可以對標準進行相應的維護,當標準規(guī)則有變動時需進行維護,維護時可引用原標準,維護規(guī)則發(fā)布后原標準自動廢棄。對不良行為扣分標準執(zhí)行進行管理,標準審批完成后,操作人員可以將執(zhí)行標準同步到下級公司,下級公司可在執(zhí)行標準模塊查看相應標準的具體細則。標準內容涉及具體的不良行為扣分標準,其主要按照采購目錄展示扣分標準及對應的加減分。下級公司可查看到當前發(fā)布的標準、歷史廢棄標準、修改的標準。不良行為扣分累計至一定分值即加入供應商黑名單,主要包含以下情況：(1)當供應商不良行為扣分累計達到12分,由公司物資部公告通報后,實施12個月不接受投標處理;(2)當供應商不良行為扣分連續(xù)兩個自然年均達到6分,由公司物資部公告后,實施12個月不接受投標處理;(3)當供應商不良行為扣分累計達到24分,由公司物資部公告后,實施24個月不接受投標處理。物資系統(tǒng)需將供應商黑名單結果發(fā)送至電商系統(tǒng),電商系統(tǒng)控制此供應商不能投標。

在物資系統(tǒng)增加申請唯一編碼功能,當在填報需求時,發(fā)現(xiàn)選擇不到需要的唯一編碼,需要增加唯一編碼時,相關人員使用該功能申請物資唯一編碼。該功能讀取南方電網(wǎng)物資品類編碼信息,各專業(yè)部門在南方電網(wǎng)物資品類編碼基礎上,細化規(guī)格型號、技術參數(shù)等信息,并上傳圖片,并提交申請。合約階段以唯一編碼批復價格,簽訂訂單,在收到貨物后,按唯一編碼維度對貨物進行驗收、入庫、出庫、調撥等。

受災地市局收集業(yè)務部門應急物資需求,收集的需求錄入系統(tǒng),并標示出是否屬于框架物資,可利用模板方式將收集需求導入系統(tǒng)中,登記完成后,上報匯總。地市局先進行匯總,匯總后系統(tǒng)自動檢索那些物資存在倉庫,那些物資需要應急采購,那些物資需要省公司協(xié)助調配。地市局處理人員對識別結果進行確認,確認后將需要省公司協(xié)助調配物資發(fā)送給省公司物資部門。省公司物資部門接受各受災地市局需協(xié)助調配物資需求,并對物資進行匯總,匯總后自動匹配其他地市局庫存閑置物資、儲備物資、在庫項目物資情況。省公司處理人員根據(jù)推薦情況進行核實,核實后通知雙方進行物資調撥。

2.2 數(shù)據(jù)處理模型

業(yè)務數(shù)據(jù)緩存包含人員、部門等信息,這些信息日常變化較小,使用緩存的話,可以大大降低和數(shù)據(jù)庫之間的交互,從而降低數(shù)據(jù)庫的壓力。為了實現(xiàn)緩存同數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)之間的實時對應,我們采用的策略是先更新數(shù)據(jù)庫,然后更新緩存哈希表中相應的鍵值。會話緩存主要保存來自客戶端的會話信息。這實際上是一個無共享架構的設計方案。緩存產(chǎn)品采用Oracle的Coherence。緩存訪問接口以jar包方式同應用一起部署,緩存數(shù)據(jù)保存到Coherence緩存服務中。

對于非業(yè)務和文件數(shù)據(jù),則需要對數(shù)據(jù)進行存儲,以便數(shù)據(jù)的調用修改。資產(chǎn)管理系統(tǒng)中,結構化數(shù)據(jù)的存儲都對應于關系型數(shù)據(jù);但是針對非結構化數(shù)據(jù),采用NoSQL和服務器文件存儲的方式進行存儲來提升性能。無共享架構[16-17](Shared Nothing Architecture,以下簡稱SNA),各節(jié)點相互之間自由,不存在邏輯上的約束聯(lián)系,各節(jié)點的狀態(tài)信息可不必專門儲存下來。為了提高系統(tǒng)的運算處理能力,可以集中放在緩存或者數(shù)據(jù)存儲庫中。為提升節(jié)點上邊session的復制,對各類物資設計了唯一的編碼標志,并將其存于分布式緩存中,對于物資唯一編碼的獲取不用局限于特定的服務器。供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模型如圖5所示。

圖5 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模型

2.3 RSA算法數(shù)據(jù)加密模型

為了實現(xiàn)供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全,需要對數(shù)據(jù)建立加密模型,包括訪問限制、身份鑒別、數(shù)據(jù)采集的保密性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄?、?shù)據(jù)使用的保密性、數(shù)據(jù)存儲的保密性、數(shù)據(jù)刪除的保密性。為供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)的安全保密性,在對于數(shù)據(jù)進行存儲前利用RSA算法[18-20]實現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱秘化處理,此時,數(shù)據(jù)已經(jīng)不能被用戶查看讀取調用。當需要對數(shù)據(jù)進行調用時,通過相應的解密的算法將數(shù)據(jù)恢復到可以供用戶使用的形式,保證了數(shù)據(jù)的安全性。在對供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)中功能進行使用時,增強了穩(wěn)定性。

資產(chǎn)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采取HTTPS協(xié)議、VPN實現(xiàn)數(shù)據(jù)在保存和讀取過程中的安全性,防止竊取被數(shù)據(jù)。供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)還可以通過對數(shù)據(jù)建立各類約束條件提升數(shù)據(jù)的質量,增強傳輸?shù)姆€(wěn)定性,采用Oracle提供了5種完整性約束,Check、NOT NULL、Unique、Primary、Foreign key來保證數(shù)據(jù)的完整性。供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密模型如圖6所示。

圖6 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密模型

數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)界面如圖7所示,點擊生成新密鑰生成RSA公鑰和私鑰,系統(tǒng)自動記住該密碼,產(chǎn)生新數(shù)據(jù)時也會根據(jù)該密鑰進行加密。點擊批量加密功能,將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行加密。加密成功后,將修改文件的密碼值N改為Y。

圖7 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密模型

3 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)應用

3.1 應用功能

應用支撐平臺是業(yè)務系統(tǒng)部署運行的基礎平臺,提供了Web服務、J2EE應用服務、容器服務、公共組件等的全方位的應用運行支持。資產(chǎn)管理系統(tǒng)須通過一個系統(tǒng)部署到一個平臺實例的方式部署到客制化應用支撐平臺。主要包含供應商不良行為的評價、物資品類優(yōu)化管理和應急物資供應保障管理。如圖8所示。

圖8 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)應用界面

針對供應商不良行為管理部分,業(yè)務需求涉及從標準的制定修編、不良行為的扣分管理、供應與的申訴及復檢等過程。通過不良行為登記管理模塊的建設,操作人員實現(xiàn)對集團采購供應商在各階段不良行為進行登記,登記時需引用已發(fā)布的不良行為標準,系統(tǒng)自動帶出標準對應的加減分,系統(tǒng)需控制同一供應商、同一采購目錄、同一類不良行為在整改期內不重復登記;可以通過履約事件生成不良行為,如果是招標階段的不良行為可以記錄招標批次,如果是履約階段的不良行為可以記錄合同編號。在對物資供應商登記不良行為后,操作員可以在系統(tǒng)打印物資供應商不良行為通知單,并將通知單發(fā)送至電商系統(tǒng)。當物資供應商有異議時,可發(fā)起申訴。如物資供應商申訴通過,對不良行為登記進行解除;如物資供應商申訴不通過,即無異議則進行不良行為扣分處理。如5日內供應商未發(fā)起申訴則認為無異議。

物資品類優(yōu)化管理部分,其業(yè)務涉及物資管理系統(tǒng)的主體業(yè)務流程,包含需求管理、倉儲配送和逆向物流管理三大部分。在物資系統(tǒng)的需求計劃填報、特殊需求計劃填報、需求計劃明細退回審批功能下針對選擇物資的功能進行優(yōu)化,增加一些快捷篩選、智能推薦、關注物資定義、查看物資實物圖片等輔助功能,提高需求填報效率。設計人員在基建系統(tǒng)制作基建項目的設備材料清冊時,可以以唯一編碼維度選擇物資,并在材料清冊明細以唯一編碼維度展示。增加一些快捷篩選、智能推薦、關注物資定義、查看物資實物圖片等輔助功能,提高需求填報效率。

針對應急物資供應保障,涉及應急物資的需求管理、領用管理、應急物資清理、供應資源管理等業(yè)務流程。應急物資領用情況登記,主要用于災中登記所領用物資品類名稱及數(shù)量,便于實時掌控及跟蹤應急工作。登記應急物資領用情況時,需根據(jù)應急物資需求清單直接錄入領用數(shù)量。實現(xiàn)登記主要物資損壞情況,應急事件下對運行的主要物資受損情況在系統(tǒng)中進行登記,錄入損壞物資的品類、物資名稱、規(guī)格型號、數(shù)量等信息,可根據(jù)模板導入系統(tǒng)。供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)應用界面如圖8所示。

3.2 應用交互

在物資系統(tǒng)對供應商登記不良行為后,需打印不良行為通知單,并發(fā)送至電商系統(tǒng),電商系統(tǒng)通知對應供應商。供應商累計扣分至一定分數(shù)后需將結果發(fā)送至電商系統(tǒng),電商系統(tǒng)控制此供應商不能投標。若供應商對處罰結果不滿,可在一定期限內進行申訴,通過電商平臺發(fā)起申訴,同步到物資系統(tǒng)。若供應商對申訴處理結果不滿,可在一定期限內進行申訴復議申請,通過電商平臺發(fā)起申訴復議申請,同步到物資系統(tǒng)。供應商被納入黑名單處罰期限滿以后,需要供應商發(fā)起整改復檢申請,由供應商在電商平臺發(fā)起整改復檢申請,并將申請及相關材料發(fā)送至物資系統(tǒng)。整改復檢報告同步至電商系統(tǒng),解除限制供應商投標及采購。定期通報供應商不良行為的處理結果,在系統(tǒng)需要導出不良行為扣分處理報告,并發(fā)送至電商系統(tǒng)進行公示。供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)應用交互如圖9所示。

圖9 供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)應用交互

4 結束語

進行資產(chǎn)管理拓展應用(物資管理)建設,輔助業(yè)務部門對業(yè)務進行管控,提升工作效率,同時找出信息系統(tǒng)應用中存在的不足,促進信息系統(tǒng)深化應用,是公司提升信息化精益管理水平的需要。因此,文中構建了供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng),主要成果如下：

(1)系統(tǒng)基于SOA的設計理念,構建了供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng),給出系統(tǒng)總體框架和軟硬件功能需求;

(2)建立業(yè)務模型、數(shù)據(jù)模型和加密模型,實現(xiàn)供應商不良行為評價、物資品類優(yōu)化管理、應急物資供應保障管理、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)加密功能;

(3)給出了供電企業(yè)資產(chǎn)全景管理系統(tǒng)應用功能,應用支撐平臺是業(yè)務系統(tǒng)部署運行的基礎平臺,提供了Web服務、J2EE應用服務、容器服務、公共組件等的全方位的應用運行支持。