电力迁改工程项目管理系统的设计与实现

李景华 化晨冰 张立欣 张世亮 唐翠翠

（1.国网临沂供电公司 山东省临沂市 276000 2.广西大学电气工程学院 广西壮族自治区南宁市 530000）

（3.国网蒙阴县供电公司 山东省临沂市 276200）

电力企业是国民经济发展的重要基础，尤其是在现阶段，我国城市化发展迅速，电网负荷基数较大，给电网系统带来了巨大的挑战。为了有效缓解城市用电力的缺口，需要对原有的电网线路进行优化升级。近年来，伴随着我国经济的快速发展，电力迁改工程在大中型城市的开展较为迅速，工程项目也逐渐向着高电压等级快速发展，对于工程质量的要求也越来越高。电力迁改工程施工难度大、作业周期长，并且对施工进度和停电时间有着非常严格的要求，前期需要投入大量的人力和物力，增加了施工项目管理的难度。随着电网规模的不断扩大，电缆线路越来越复杂，电力迁改工程项目管理也将面临更大的挑战。在工程项目设计阶段，需要充分考虑电力改迁的复杂性和施工环境的多变性，对各项突发问题做好应急预案，确保工程项目的质量。电力迁改工程项目管理系统是组织策划施工方案，协调工程进度的重要方式，对电力迁改工程的进度和质量有着非常重要的影响。

1 电力迁改特性评价

电力迁改工程是电网建设中的重要组成部分，具体是指在城市规划和改造过程中，结合基础设施建设以及用户的具体要求，将原有的电缆线路进行迁移和改造的项目总称。电力迁改工程作在实施过程中具有以下特点：

1.1 工程项目隐蔽性强

电力迁改工程大都属于地下作业，隧道环境复杂、涉及线路众多、施工周期长并且隐蔽性强，在施工过程中存在一些不确定性因素，影响电力迁改工程的质量、进度以及投资成本。因此，需要在工程设计阶段进行充分的勘测，采取动态跟踪和调整措施确保工程进度不会受到干扰。

1.2 施工进度要求较高

电力迁改工程常出现在城市建设的重点规划区域，交通流量大、人群密集。对于工程进度和停电范围有着非常严格的要求。尤其是新老线路对接造成的停电影响较大，需要在不影响正常社会秩序的情况下，保质保量的完成电力迁改工程。对于人力、物力、技术等方面有着非常高的要求。

1.3 投资成本波动性大

电力迁改工程项目的投资成本，会受到电缆材料价格的影响，产生较大波动。电力迁改工程作业环境恶劣，对施工质量、进度、成本控制方面难以进行有效管理。因此，开发一个标准、专业的电力线路迁改系统，可以有效提高管理效率、降低管理成本。

2 电力迁改管理模式及需求设计

电力迁改工程量大，施工周期长，施工范围内的电缆线路错综复杂，停电迁改难度较大，经常出现由于工程进度延误导致项目成本超支的问题，影响施工质量。因此，在进行电力迁改过程项目管理时，需要进行科学合理的规划和设计，最大限度地减少停电影响的范围，在不影响交通、市民生活的前提下，确保迁改工程的顺利进行。电力迁改工程项目管理主要解决了工程进度、施工质量以及投资成本三个核心问题，结合施工项目的实际情况科学合理的制定进度目标、编制电力迁改工程施工进度计划、实施并有效控制施工进度、检查实际进度和计划差异并分析原因。电力迁改工程量大，人员、设备投入较多，为了有效控制施工风险，提升工程质量，需要对工程项目实施精细化管理，通过有效的协调组织，帮助电力迁改工程的顺利开展。在电力迁改施工过程中，要求迁改线路的新老线路交替一次性完成，减少停电时长对城市生活造成的负面影响。

此外，电力迁改工程项目管理的常规方式是以扁平式组织结构设计管理架构，每一个职能部门可以直接对下属部门下达工作指令，无需中间部门进行过度，这种结构较为简单，工作量相对较小。但是在应对大型复杂、长周期的工程项目时，应变性较差。为了能够有效满足用户需求，实现电力迁改工程进度、成本、质量的有效管理，将工程项目划分为不同模块，结合各自模块的工作内容制定相应的进度、成本、质量管理措施，采用项目组织结构在不同模块中按职能进行管控，各层级分工明确并且在信息收集、数据分析和部门协调方面具有明显优势，可以强化各个模块的风险控制，通过协调管理的方式提升项目管理效率。

3 电力迁改项目管理发展现状

电力迁改工程施工项目管理涵盖施工全过程，需要在工程项目开始前充分了解现场情况，掌握电力迁改的基本资料，选择合适的施工线路安排施工内容。电力迁改工程在线路规划的过程中，需要确保迁改线路符合城市规划目标，并且满足电网运行的安全性要求。电力迁改工程也是一个复杂、长期的系统性工程，要求正在施工全程进行有效的管理和控制。现阶段，我国电力工程的发展进入高速轨道，各地呈现迁改项目建设高潮。在整体业务量大幅度增长的情况下，原来自行组织基建的工程模式已越来越难以发挥集约效应，出现了多种管理效率低下等问题。依据电力施工企业生产与管理的特点，以系统工程学、控制论和信息论为理论基础，设计研发一套成熟的电力迁改工程项目管理系统，可有解决以下关键问题：

3.1 项目管理技术不完善

电力迁改工程项目涉及众多专业，对于施工技术要求较高，在使用电力迁改工程技术的过程中往往需要很多部门和专业技术人员相互之间进行协调配合，才能够保证该项技术顺利的应用，这就要求相应的项目管理人员必须具备过硬的技术管理水平。在一定程度上导致了项目并不能够在规定的时间之内完成，并且已经完成的项目由于种种问题的存在需要频繁的进行返工等等一系列的问题。

3.2 项目管理流程不科学

项目管理流程是整个电力迁改工程管理信息系统的整体运行路线，对于电力迁改工程管理有着非常重要的指导意义。目前，部分电力迁改工程在现场施工的过程当中组织机构松散，各个工作人员之间职责的分工并不是很明确，很多工作人员对于执行的程序一知半解，从而使得一些管理制度和一些管理理念无法在实际的管理过程当中得到有效的执行。

4 电力迁改工程项目管理信息系统设计

电力迁改工程项目管理系统，能够有效地提升改造管理的有效性，解决工程进度、成本、质量的配合关系。在电力迁改工程项目管理系统设计之初，首先需要明确该机制的运行宗旨、愿景、使命以及发展目标。发展目标是项目管理建立的基础，通过分析电力迁改工程自身的特点制定相应的发展目标，然后通过组建具有针对性的项目管理系统，来确保电力迁改工程能够得到确实、高效的执行，通过对项目管理和控制，确保项目达到预期的目标，通过引入先进的项目管理方法和工具，提升组织整体的项目管理能力，为提升电力迁改工程项目管理效率提供保障。电力迁改工程项目管理信息系统架构如图1 所示。

图1： 管理系统架构示意图

4.1 系统架构设计

电力迁改工程项目管理系统整体架构分为展示层、业务逻辑层和数据层，其中数据层提供电力迁改工程项目的所有文档数据、流程数据、业务数据、统计数据等，为业务逻辑处理提供数据支持；业务逻辑层主要包含迁改申请、现场勘察、方案审查、协议签订、初设审查、开工申请、停电计划和竣工验收等模块。安全管理层和基础架构层。基础架构层包括网络、主机、存储、备份等功能，负责电力迁改工程项目管理的数据存储和通信传输。电力迁改工程项目管理系统中的流程包括基建业务主流程及子流程和管理流程。

电力迁改工程管理信息系统的数据库服务器部署Oracle；应用/服务层基于J2EE 架构的应用，应用服务器采用Weblogic，电力迁改工程管理信息系统、权限系统部署在Weblogic 的Web Container 中。业务应用系统通过外部系统接口实现外部系统的接入；客户层中，浏览器采用Web 端采用AJAX 技术，给用户提供良好的体验，并大量减少服务器压力和网络流量。电力迁改工程项目管理信息系统的数据层包括平台数据库、业务数据库、流程数据库等。数据库具有持续更新和再组织的功能，平台数据库主要管理权限信息，因使用外部的权限验证服务，故平台数据库里不保存组织机构信息。业务数据库主要管理基建工程管理中各项业务信息。流程数据库主要管理基建工程管理中工作流信息，因使用工作流引擎，故业务系统不直接访问流程数据库，而通过工作流引擎来访问流程数据库。数据库通过数据模型对项目管理进行模拟，常用的数据模型是关系数据模型，通过关系数据可以描述实体及其属性，并且可以描述实体之间的联系，在一个关系的各个属性之间存在某种映射，利用数据进行表达。在关系数据模型中，规范化理论是设计的主要依据。范化理论的主要内容是“范式”，具体是指数据元和数据源之间的依赖关系，具体如图2 所示。

图2： 非规范式/范式关系图

4.2 软件功能设计

电力迁改工程项目管理系统软件设计方面采用J2EE 技术，通过分布化和一体化的设计方案进行设计，使用先进的计算机技术和应用软件，确保软件系统的实用性，满足电力迁改工程管理的实际需求，并且能够在原有系统的基础上实现升级和扩充，最大限度地降低投资成本。与此同时，为了确保项目管理的可靠性和安全性，在网络数据库中设置保密数据，防止外部非法访问和黑客入侵。由于电力迁改工程项目管理软件的运行环境较为复杂，需要通过网络管理和系统管理的方式，确保系统的正常运行。电力迁改系统通过对电力迁改工程项目管理组织模式、程序结构、合同结构及其特点的分析，结合用户的实际需求进行电力迁改工程管理信息系统的设计与开发，在数据库选型、接口管理平台、授权控制模块方面。使用虚拟用户（Virtual users）来模拟实际用户对系统施加压力，从而保障系统的性能支撑能力。

4.2.1 数据库选型

电力迁改工程项目管理系统采用B/S 架构，数据库采用集群式读写分离架构进行安全管理（图3）。操作系统符合开放式要求，具有多任务、多线程的调控能力，支持网络配置功能，提供开放的网络结构和高级连接。电力迁改工程项目管理系统数据库具有分布式操作能力，软件设计采用国际通行的SDL 方式，面向对象程序设计方法，人机界面优化，易于维护，具有良好的扩充性和延展性。支持联机事务处理，支持基于TCP/IP 网络协议，和客户机/服务体系结构，支持不同数据库的互相访问，可运行多种系统和操作平台，实现信息的高度共享。同时在安全性方面，数据库支持C2 级安全标准，支持系统、客户登录和调用权限的多层级安全控制之中，具有较强的容错能力，错误恢复能力和预警能力。数据库管理方面可以使用各种工具进行协助，提供完善的管理维护功能，尤其是数据备份和恢复功能。

图3： 读写分离基本架构图

4.2.2 接口管理平台

电力迁改工程管理信息系统的接口支持联机功能，并且具有良好的系统管理和维护功能，满足多元化管理要求。系统接口管理平台提供以C 和C++为代表的SQL 预编译的编程接口，按照实际需要提供JDBC（Java Database Connection）的编程接口，满足系统的业务扩充。接口管理平台同样符合C2 级安全标准，能够实现管理业务规则和交互性控制，提供多层级数据库安全机制，并且在后期的维护管理和系统更新方面也具有非常明显的优势。根据电工力程项目管理的要求，电力迁改工程管理信息系统的设计和开发采用一体化的文档管理模式。电力迁改工程管理信息系统具有较完整的设计进度控制、设计文件审查管理和变更信息控制管理等功能；以文档目录信息管理为主，同时具有文件图纸内容信息的全文查询能力；电力迁改工程管理信息系统采用分类分级权限控制，数据库安全授权落实到用户；软件开发严格以管理程序为依据，电力迁改工程管理信息系统通过软件的使用改进和规范化，提升了电力迁改工程项目管理工作效率。

4.2.3 授权控制模块

电力迁改工程管理信息系统的授权控制模块为其安全性提供有力支持。用户可以通过设置权限实现项目状态的监控与管理。包括用户管理、角色管理、审计管理和资源控制等。尤其对于一些大型、复杂的工程项目，管理难度较大，需要整体协调的工作较多。因此，对于授权控制功能有着较高要求。该系统可以将电力迁改工程项目管理主要信息与办公信息进行分类汇总、比较、计算和综合，形成了一个集成的管理信息系统门户。电力迁改工程管理信息系统通过分级分类授权共享，为各级管理和决策人员提供各项信息查询功能，如设计文件交付情况统计和分析、设备到货情况统计和分析、安全事故统计和分析、质量趋势统计和分析、人力资源统计和分析、项目工程进展报告、项目工程统计报告以及工程项目的费用明细。与此同时，电力迁改工程管理信息其他渠道和方式获得并经加工处理授权上网的各类综合参考信息。

5 总结

综上所述，电力迁改工程是现代城市发展过程中，所产生的一种复杂的基础设施改造项目，由于发生区域大都处在城市重点规划区域，停电影响范围较大。一般情况下，电力迁改工程项目施工建设中，会投入大量的人力、物力与资金占用资源较多，在电力工程方面涉及到的专业内容也很多。因此，对电力迁改工程项目进行精细化管理，具有重要的发展意义，不仅可以对工程进度、成本、质量三面进行有效控制，而且还能够为电力企业创造更多的经济效益。本文通过对电力迁改工程的发展现状进行分析，针对其中存在的问题和不足，应用项目管理系统进行动态调整和优化。电力迁改工程项目管理信息系统设计所有功能均能够达到预期开发目标，在性能方面与原系统均有较大程度的改善，达到系统建设的预期目标。该系统满足了电力线路迁改项目管理需求，可以帮助电力公司细化和规范了电力线路迁改项目管理业务流程，提高了办事效率和满意度，提升了电力线路迁改工程项目管理效率，提高了电力企业的核心竞争力。