农村电网一体化生产管理信息系统的设计

支和才，黄宇魁，余明艳

（1. 广东交通职业技术学院，广州 510800；2. 广东卓维网络有限公司，佛山 510800）

农村电网一体化生产管理信息系统的设计

支和才1，黄宇魁2，余明艳1

（1. 广东交通职业技术学院，广州 510800；2. 广东卓维网络有限公司，佛山 510800）

0 引言

随着国家的发展政策逐步在向农村倾斜，中央推出了一系列强农惠农政策，农村的面貌必将发生翻天覆地的变化，随之而来的是农村用电需求量大大地增加，这种需求使得电力信息化建设进入一个全面快速发展的崭新时期。因此，构建一个优秀的农村电网一体化生产管理信息系统已成为农电信息化建设的必然趋势[1]。

建立技术适度超前、应用体系架构明晰、功能实用、版本统一、数据集中、支持协同办公的电子化应用和管理体系，不仅可提高工作效率和服务质量，方便农村客户，在相当范围内实现了资源共享，更是为尽快实现新农电建设，提升农电企业效益，在今后农村能源竞争能力等方面发挥积极的作用[2]。

1 系统功能需求

按照“统一领导、统一规划、统一规范、优化资源、分步实施”的原则建立农网一体化生产管理信息系统，全面共享数据，为业务操作层的工作效率、管理层的管理水平、决策层的辅助决策提供依据。

借鉴于EAM（企业资产管理）平台先进的资产管理理念，引入优秀的管理模式可适应供电企业不断发展变化的业务需求[3]：

1）以资产生命周期管理的为维修理念核心进行设计。

2）突出以设备管理为主线进行业务分析，电网企业的业务基本都是围绕设备管理开展的，因此系统的设计强调对设备生命周期内，设备运行记录、检修记录、试验记录、变更记录、缺陷记录、评级记录以及附属设备等相关业务的管理和控制，能够方面查询设备履历表。

3）以工单的提交、审批、执行为主线，强调业务处理的流程化，通过企业的流程再造进一步优化业务流程，并实现流程固化，达到降低企业运营成本、提高企业经济效益的目的。

4）系统设计中，需要站在全省的高度，看待数据的流向，业务的需求，避免人为切断数据之间的关联造成的孤立数据而形成人为的数据孤岛；强调对农村电网生产业务的模块化管理，强调模块之间达到松耦合，最大限度地保证数据之间的关联，使企业走向信息一体化，增加数据的集成度和共享性。

5）按照缺陷处理、计划检修、预防性维修、预测性维修等几种模式对业务的流程进行控制，强调业务流程的闭环管理。

6）以减少设备的故障率、减少设备停电次数和停电时间、缩短设备维修响应和设备维修工作时间、提高设备故障快速响应效率、延长设备寿命、提高仓库备品储存水平的合理性、提高采购的科学性为最终目标。

7）关键绩效指标（KPI）体系、人员绩效考核。

2 系统总体架构

农网一体化生产管理信息系统既能兼容、集成目前已有的应用系统，又能为新建的应用提供开发和运行环境。根据电网公司现状和未来发展需求，参考当前先进的信息技术和企业应用架构，系统设计如图1所示。

图1 系统的应用架构示意图

鉴于目前 J2EE 的先进性和跨平台支持[4]，以及电网公司采用J2EE 技术路线的原则，本系统的采用基于 J2EE 、B/S技术路线和SOA架构开发的供电安全生产一体化平台。

2.1 服务器环境

服务器建立在企业安全防护体系和信息网络之中，在计算机硬件和操作系统层次之上，能够搭建高性能的、高可靠性的、高可扩展性的、具有完善的安全管理机制、部署管理机制、跨平台支持机制，进行大型网络应用开发、集成的应用服务器环境。

在操作系统之上，结合运行环境支持，可以连接各种商业数据库，实现业务应用的数据库支持环境。各种类型的数据通过 ETL 等数据工具建设操作数据存储（ODS）、数据仓库、数据集市，进而为数据分析及商业智能应用提供支持。

通过建立企业服务总线（ESB），定义服务之间良好的接口和契约实现，把系统内的软件和资源联系起来，保证公司关键的业务流程可以正常运行，提供跨组织、跨平台的人员协作、信息数据、商业流程等层面的集成和整合，加上各种核心的业务应用，形成公司完整的信息化系统。

对于基于该平台的新建业务应用，按照平台支持的开发体系，自然地集成在整个信息平台中；对于原有的符合接入规范的业务应用，能够容易地集成到平台；对于原有的没有支持通用接口标准的业务应用，可以通过连接器便利地集成到平台。对于系统外部、外单位的应用，可以通过 ESB 网关接入；对于下级单位可以通过数据交换或 ESB 网关等方式进行信息、流程等交互。

所有的信息、应用、流程等各种内容，包括应用集成、数据中心、业务应用等，可以借助一体化企业级应用架构提供的企业门户支持进行集中展现。

供电企业提供完整的应用解决框架，基本能够涵盖所有的安全生产管理信息化内容，支撑企业的信息化体系。

2.2 核心组成

数据交换、数据中心、应用集成和企业门户是一体化企业级应用架构的核心组成部分。

2.2.1 数据交换

数据交换建立省级电网公司、地市供电公司和各县级供电企业自下而上的数据交换体系，统一数据上报标准、统一报送渠道，能够实现公司关键业务应用数据的纵向快速交换，确保上下信息畅通。

2.2.2 数据中心

数据中心是业务系统与数据资源进行集中、集成、共享、分析的场地、工具、流程等的有机组合。从数据层面包括操作型数据和分析型数据；从应用层面包括业务系统基于数据仓库的分析系统；从基础设施层面包括服务器、网络、存贮和整体 IT 运行维护服务。

数据中心对来自不同业务应用的数据经过抽取、转换和加载，放入 ODS、数据仓库、数据集市，进而进行各方面的高级业务分析，将各种来源的数据转化成实用的业务信息，为一体化企业级信息系统提完整的数据支撑，实现企业数据的构建、保存、更新、集成、分发与共享。

2.2.3 应用集成

应用集成为各个业务应用系统的集成提供统一的接入平台，实现业务应用系统的数据、应用和流程集成，满足业务需求，促进业务流程的优化和整合，避免和消除信息孤岛。通过业务流程整合将分散在不同系统的业务处理连接起来，形成一个自动化的流程，同时还可通过流程管理工具进行业务流程的监控。

2.2.4 企业门户

企业门户是一个面向业务应用的、集成的Web 信息平台，能够将现有的各种管理系统、办公系统、文档系统等集中到企业统一的信息平台内，实现应用系统的统一入口及内容、应用的整合展现。 企业门户结合安全防护体系，进行单点登陆和安全集成，为公司员工提供安全、统一的信息系统入口。

一体化企业级应用集成平台要能提供安全、可靠、稳定、满足业界 J2EE 和 Web Service 标准的应用运行环境，支持应用的集群机制，具有远程部署功能和可靠的故障恢复机制等。

3 系统技术架构

平台采用J2EE分布式多层体系架构，把整个系统分成以下四层，系统技术架构如图2所示。

图2 系统技术架构

1）数据层：数据层为系统提供数据存取服务。MIP平台支持异构数据访问能力，如WEB资源、XML/EXCEL文件服务、OLAP多维数据、GIS地图库、业务规则库以及DBMS关系型数据库等。利用数据持久化技术将数据对象映射为JAVA对象载入内存提高系统存取数据性能，由此支持更多的并发用户。

2）核心层：平台的核心基于企业服务总线（ESB）构建，它的主要工作是支持热插拔服务组件、对服务组件的生存期进行管理。核心层包含一系列的基于微内核的服务组件，如事务组件、消息队列组件、邮件服务组件、工作流引擎、报表引擎、移动引擎、业务规则引擎等。它借鉴了即插件技术(Plug-in)的精华，使得这些服务组件，可以用打包的形式进行热部署。

3）业务层：业务层描述系统所有功能。MIP平台通过SOA技术，将业务模块封装成相应的服务组件，同时，平台提供灵活的配置方式，可快速配置、扩展业务需求。

4）用户层：用户层也即表现层，描述数据展现方式，提供用户操作平台。客户层包含各种端设备。终端设备的用途是提供灵活多样的用户接口，通过相关的服务渠道，使用户方便有效的访问业务流程、事务流程的服务。MIP平台提供丰富的用户操作接口，支持PC、移动终端、电子邮件、电子传真、电话、打印设备等满足用户多渠道访问的需求。

系统采取多层结构的J2EE体系架构，把业务逻辑和底层技术分离，将公共功能抽象实现，以业务组件、SOA服务的形式部署运行于J2EE应用服务器上，提供的服务完全抽象了访问细节，各功能组件可按需部署在不同机器，局部机器故障只影响局部功能。

概括来说，分层式设计可以达至如下目的：分散关注、松散耦合、逻辑复用、标准定义。

4 系统拓扑结构

4.1 整体网络结构

图3 整体网络结构

整体网络结构如图3所示。在图中，主服务器采用两个高性能服务器，并配置双机群集，对整个系统提供高可靠的数据服务。系统对广东电网公司内部用户提供对手持设备及无线设备的支持。对企业移动和外出漫游户，通过企业部署的VPN系统，接入生产管理系统、人力资源系统、OA系统等应用系统，实现移动办公。本方案具有以下特点：

1）高可用性。服务器采用高可靠性部件，同时提供了很多冗余组件，保证了单台服务器的高可用性；MSCS能够自动检测应用或服务器故障，并可将其在备用服务器上快速重新启动；而用户只会体验到瞬间的服务暂停。

2）高可管理性。MSCS使管理员能够快速检查所有集群资源的状态，并轻松地将工作负载分配给集群之中的不同服务器。这对于人工负载平衡十分有用，并且无需将重要数据和应用脱机即可对服务器进行“滚动升级”。

3）高安全性。采用虚拟专用网(VPN)的方式，结合专用客户端软件及SecKey（电子密钥），SecKey不仅仅包括用户的用户名和密码，还包含了唯一的电子身份标识，电子密钥由移动办公人员随身携带，远程访问终端只有在电子密钥的配合下，使用用户名称和口令，才能通过认证服务器的双向身份验证，这样保证对于移动用户访问公司业务系统，实现高安全的接入和访问。

4.2 服务器硬件系统结构

依据系统建设总体设计要求，服务器硬件系统，建议采用如图4所示双机群集配置方案。

图4 双机群集配置

在本次硬件配置规划中，建议采用高性能服务器作为数据库服务器和应用服务器，以保证系统的稳定不间断运行。应用服务器和数据库服务器都集中部署在中心机房，生产运行管理信息系统所有数据都存储在数据库服务器上，应用软件系统运行在应用服务器上。逻辑上将应用软件系统和数据库系统部署在2台PC服务器上，两套数据库系统和应用软件系统形成2个备份组，实现互为备份功能。

建立ORACLE数据备份机制。配置设定数据库系统归档模式下运行，一旦系统出现故障，系统数据可以恢复到故障前的任一时间点，同时建立一个不完全系统热备份，在每天的一个选定的时间点，将系统的重要表数据、系统表进行自动导出，数据保存一周，每周一个循环。通过以上措施，一旦在出现数据丢失或系统故障需要恢复的情况下，数据由存储介质完整地恢复到系统中，确保数据完整和系统安全。

5 结束语

农村电网一体化生产管理信息系统是一套基于任务关键型的应用，其集成的个人工作台，实现了任务的集中管理，为用户的日常业务进行导航，同时方便各级用户对任务的实时监控或查询。系统采用了目前先进的Hibernet、Spring、Ajax技术和分层体系架构，支持J2EE技术标准和完全B/S结构，实现真正的跨平台和客户端零安装；工作流方面采用符合WFMC国际工作流规范工作流平台，实现业务流程的自定义。系统的开发融合了先进的EAM思想，以设备为中心、任务为主线、人员为主体、业务模型和业务流程为基础，能够支持多机构、多部门、多地点的管理模式。

系统的设计旨在基于J2EE构件技术、B/S架构、Oracle数据库平台的基础上研究一套符合中国国情，实用化程度高、内容全面、功能先进的规范化管理软件综合平台，利用计算机软件技术和网络技术实现供电公司生产运行业务的计算机化管理，最终将各级管理和工作人员从过去的手工劳动中解脱出来，实现应用集成与数据高度共享，消除信息孤岛，提高工作效率，规范日常生产业务的管理和操作，便于实施考核制度，加强管理力度的信息管理系统。

[1]曹国旺. 浅析火力发电企业ERP体系结构[J].电力信息化,2004.

[2]李晶. 基于XML的电力市场数据交换[J].电力信息化,2007.

[3]王思维. 企业资产管理系统中计划模块的开发[D].北京:北京科技大学,2006.

[4]王峰,顾明,李丽.基于J2EE应用的数据库访问的性能优化[J].计算机工程,2003.

Integration of the rural power grid design of production management information system

ZHI He-cai1, HUANG Yu-kui2, YU Ming-yan1

随着农村的发展，农村电网管理明显滞后于社会发展。文章是基于农村电网的业务操作、处理流程，借鉴于EAM的资产管理理念，以设备管理为主线进行业务分析，以资产生命周期管理的为维修理念核心进行设计。按照“统一领导、统一规划、统一规范、优化资源、分步实施”的原则建立农网一体化生产管理信息系统，全面共享数据，为业务操作层的工作效率、管理层的管理水平、决策层的辅助决策提供依据。

农村电网；设备管理；系统权限；生产管理系统

支和才（1970 -），男，广东湛江人， 讲师，硕士，研究方向为网络数据库、图形图像技术。

TP315

A

1009-0134(2011)5(上)-0037-04

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.5(上).14

2010-12-01