三門峽黃河明珠（集團）有限公司 孟 峰 張武斌

1.前言

由于目前生產(chǎn)技術(shù)監(jiān)督管理的數(shù)據(jù)處理采用手工方式，存在著許多不可避免也無法解決的弊端：信息傳遞速度較慢，數(shù)據(jù)處理量較大，不利于生產(chǎn)技術(shù)監(jiān)督數(shù)據(jù)的管理、統(tǒng)計、計算、輸出、查詢和共享等；操作過程手續(xù)煩雜、效率低下、出錯率高；重復勞動造成人力、物力、財力的極大浪費；管理及安全人員無法實時、準確的了解技術(shù)監(jiān)督情況和起到監(jiān)督審核的作用。

生產(chǎn)技術(shù)監(jiān)督管理信息化的實現(xiàn)已成為電力企業(yè)降低運營維護成本、合理配置生產(chǎn)資源和在電力市場中提升綜合競爭力的有效途徑。生產(chǎn)技術(shù)監(jiān)督管理信息系統(tǒng)可充分體現(xiàn)企業(yè)的科學管理思想，給企業(yè)管理帶來極大的效益，對企業(yè)正確合理的指揮生產(chǎn)和科學決策起到重大作用。

該系統(tǒng)的研究開發(fā)按照規(guī)范、先進的設(shè)計要求，應(yīng)用ORACLE數(shù)據(jù)庫技術(shù)和WEB技術(shù)[1]，根據(jù)技術(shù)監(jiān)督的管理流程和管理方法，以設(shè)備為中心，將臺帳、缺陷、試驗緊密結(jié)合，實現(xiàn)了快速、高效的數(shù)據(jù)輸入、查詢、統(tǒng)計分析等功能.通過管理信息系統(tǒng)的建立，使技術(shù)監(jiān)督和企業(yè)的技術(shù)管理工作有機結(jié)合，實現(xiàn)信息共享和交流，提高了技術(shù)監(jiān)督的管理水平，使技術(shù)監(jiān)督管理更加規(guī)范化、科學化、智能化。

2.設(shè)計概述

2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

本系統(tǒng)設(shè)計以滿足單位的總體目標要求為基本原則，采用先進的、有利于進行設(shè)計與開發(fā)質(zhì)量控制的方法來進行系統(tǒng)設(shè)計，在采用了確定的設(shè)計方法之后，利用輔助設(shè)計工具，使需求調(diào)研的資料充分形式化，增強設(shè)計工作的可靠性、可用性和可維護性，從而提高軟件設(shè)計質(zhì)量和效率。

2.2 數(shù)據(jù)庫建模及設(shè)計

數(shù)據(jù)庫是管理信息系統(tǒng)(MIS)的核心，在電力行業(yè)，由于其業(yè)務(wù)復雜，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)庫相對復雜，如何構(gòu)建高效率的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個重要的設(shè)計課題。將需求分析獲得的信息加工成具有特定邏輯關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這樣的過程我們稱為數(shù)據(jù)庫建模。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型的Oracle8i。我們提出了對象模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則，即利用面向?qū)ο笤O(shè)計的結(jié)果，使用基于E/R的數(shù)據(jù)庫建模工具，生成關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)[2]。

系統(tǒng)的共享性是衡量信息系統(tǒng)設(shè)計是否良好的一項重要指標，信息共享可以有效避免信息重復制造以及統(tǒng)計口徑不一致的情況。共享分為處理共享和查詢共享，處理共享是指數(shù)據(jù)內(nèi)部相互調(diào)用的共享關(guān)系，這是由數(shù)據(jù)對象之間的內(nèi)在屬性決定的，而數(shù)據(jù)的查詢共享是根據(jù)用戶對各類數(shù)據(jù)的管理要求來確定的。

2.3 面向?qū)ο蠓治?/h3>

2.3.1 功能分解方法

功能分解就是用一些步驟和子步驟劃分功能。表示：功能分解＝功能＋子功能＋功能界面。也就是說，功能分解要求將問題空間映射到功能和子功能，即對新系統(tǒng)的處理步驟和子步驟，并說明處理和功能界面。

2.3.2 數(shù)據(jù)流方法

數(shù)據(jù)流方法也常被稱作“結(jié)構(gòu)化分析”，數(shù)據(jù)流方法＝數(shù)據(jù)(和控制)流+數(shù)據(jù)(和控制)轉(zhuǎn)移+數(shù)據(jù)(和控制)存儲+終結(jié)符+小說明+數(shù)據(jù)字典。即將現(xiàn)實世界映射成數(shù)據(jù)流和加工(BUBBLES)，并跟蹤數(shù)據(jù)的流動，將數(shù)據(jù)流映射到以后的分析和規(guī)格說明。

2.3.3 信息模型化方法

信息模型化方法=對象+屬性+關(guān)系+超類/子類＋聯(lián)合對象(Associative Objects)，信息模型化方法的策略是將問題空間直接映射成模型中的對象。

2.3.4 數(shù)據(jù)元素定義

數(shù)據(jù)元素是構(gòu)成信息的原料，如人員編碼(rybm_code)、部門編碼(dep_code)、設(shè)備編碼(device_code)等。因此找出構(gòu)成用戶視圖的基本數(shù)據(jù)元素，并進行必要的定義，同時確定每張視圖由哪些基本視圖構(gòu)成也是一項十分重要的工作。數(shù)據(jù)元素為定義對象屬性提供依據(jù)，定義后即形成了數(shù)據(jù)字典，它是進行數(shù)據(jù)概念設(shè)計(E_R關(guān)系設(shè)計)的原料。合理的數(shù)據(jù)元素命名可增加系統(tǒng)的可讀性，有利于人員之間的相互交流以及程序的維護擴展，

2.3.5 概念及邏輯模型設(shè)計方法

流程分析和數(shù)據(jù)的概念及邏輯模型設(shè)計是統(tǒng)一在一個輔助設(shè)計平臺Powerdesigner上進行的。數(shù)據(jù)概念模型設(shè)計參照需求分析階段利用面向?qū)ο蟮姆治龇椒óa(chǎn)生的對象關(guān)系圖來進行，即從對象集中抽取實體，從定義對象的屬性中抽取出系統(tǒng)設(shè)計的基本數(shù)據(jù)元素，從對象的結(jié)構(gòu)中抽取實體間的關(guān)系。數(shù)據(jù)元素定義后，就可以參照對象模型進行數(shù)據(jù)模型的概念設(shè)計，然后在PowerDesigner的邏輯模型設(shè)計環(huán)境下對表進行進一步的精細加工：定義擴展屬性、各種約束定義、觸發(fā)器定義等，將概念模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的邏輯模型。

3.業(yè)務(wù)流程

業(yè)務(wù)流程是在充分了解企業(yè)管理思想體系，各項業(yè)務(wù)運作模式，管理信息數(shù)據(jù)分布范圍后所獲得的企業(yè)業(yè)務(wù)模型、數(shù)據(jù)處理流向、信息處理流量及其相互制約措施。圖1是繼電保護監(jiān)督管理業(yè)務(wù)流程的信息模型(PAM，ProcessAnalyst Model)。

4.功能模型

定義了主題、定義了對象，定義了對象類體系結(jié)構(gòu)圖之后，再將從業(yè)務(wù)模型中抽取的系統(tǒng)、主題、與功能對應(yīng)起來形成對應(yīng)關(guān)系表，就構(gòu)成了系統(tǒng)的功能模型。此時數(shù)據(jù)與功能形成了一個有機的整體。生產(chǎn)技術(shù)的功能模型比較復雜，可以支持監(jiān)督的全過程管理，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的合理采集(實驗計劃、記錄、報告)，相關(guān)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的引用(例如設(shè)備缺陷和設(shè)備檢修臺帳等)，到監(jiān)督報表自動生成等都進行了全面考慮。表1是繼電保護監(jiān)督管理的部分功能模型。

5.物理數(shù)據(jù)模型

系統(tǒng)物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計是在概念模型設(shè)計的基礎(chǔ)上進行各種約束定義后產(chǎn)生的，即在PowerDesigner的物理模型設(shè)計環(huán)境下對表進行進一步的精細加工：定義擴展屬性、各種約束定義、觸發(fā)器定義等。圖2是繼電保護監(jiān)督管理的部分物理數(shù)據(jù)模型(PDM，Physical Data Model)。

6.系統(tǒng)功能及特點

本系統(tǒng)采用領(lǐng)先的B/S(瀏覽器/服務(wù)器)操作方式，通過多種權(quán)限控制(數(shù)據(jù)庫級、數(shù)據(jù)級、應(yīng)用級、口令加密)和各種報表樣式的合理設(shè)計開發(fā)了生產(chǎn)技術(shù)監(jiān)督管理信息系統(tǒng)，共有十一項監(jiān)督(絕緣、金屬、儀表(標準儀表和電測儀表)、熱工、化學、壓力容器、繼電保護、節(jié)能、環(huán)保、電能質(zhì)量、科技)。通過本系統(tǒng)可以隨時對各項技術(shù)監(jiān)督的數(shù)據(jù)、試驗記錄、監(jiān)督臺帳、各類報表進行統(tǒng)計、查詢。

表1 繼電保護監(jiān)督管理的部分功能模型

圖1 繼電保護監(jiān)督管理業(yè)務(wù)模型

圖2 繼電保護監(jiān)督管理部分物理數(shù)據(jù)模型

圖3 體系結(jié)構(gòu)圖

圖4 保護定值查詢

圖5 安全模型示意圖

6.1 整體架構(gòu)設(shè)計

采用交換式快速以太網(wǎng)技術(shù)組建網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)，中心交換機上端與服務(wù)器相連，交換速率為1000M，下端與各接入交換機相連，交換速率為1000M。傳輸通道為多模光纖，局部路段采用單模光纖敷設(shè)。中心交換機采用CISCO公司Catalyst 6506路由交換機。服務(wù)器選用COMPAQ ES40小型機作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器，服務(wù)器上運行Digital Unix操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫為Oracle 8I，Web服務(wù)器軟件為Netscape FastTrack，兩臺小型機以集群方式工作，共享磁盤陣列(陣列柜為RA7000)互為備份。網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議為TCP/IP。

MIS系統(tǒng)應(yīng)用Web技術(shù)來實現(xiàn)，因為這將有助于提高系統(tǒng)的擴展能力、簡化維護工作。采用“瀏覽器—Web服務(wù)器(事務(wù)服務(wù)器)—數(shù)據(jù)庫服務(wù)器”的三層體系結(jié)構(gòu)，其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

6.2 B/S架構(gòu)特點

(1)異地辦公性能優(yōu)越。系統(tǒng)用戶只要連上Internet便可以隨時隨地的了解企業(yè)技術(shù)監(jiān)督情況，查詢監(jiān)督臺帳、統(tǒng)計報表等。

(2)分散集中管理。系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)可以使不同的部門在一個統(tǒng)一的平臺上進行辦公和業(yè)務(wù)處理，實現(xiàn)了統(tǒng)一平臺的企業(yè)協(xié)作管理。

(3)系統(tǒng)升級方便快捷。B/S架構(gòu)的MIS系統(tǒng)采用瘦客戶端形式，該系統(tǒng)的所有程序都集中存放在服務(wù)器上，所以只需更新服務(wù)器上的程序即可完成整個系統(tǒng)的升級。

6.3 系統(tǒng)功能

該管理域主要業(yè)務(wù)是十一項技術(shù)監(jiān)督(絕緣、金屬、儀表(標準儀表和電測儀表)、熱工、化學、壓力容器、繼電保護、節(jié)能、環(huán)保、電能質(zhì)量、科技)，主要設(shè)計工作是各種技術(shù)監(jiān)督的全過程管理，即從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的合理采集(實驗計劃、記錄、報告)、管理信息的錄入和維護、相關(guān)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的引用(例如設(shè)備缺陷和設(shè)備檢修臺帳等)到監(jiān)督報表的自動生成和數(shù)據(jù)查詢等工作。其中設(shè)計重點是如何使模型設(shè)計適應(yīng)技術(shù)監(jiān)督管理的變動性(例如報表樣式變動、監(jiān)督管理方式變動等)。以繼電保護監(jiān)督為例，其具體功能如下：繼電保護設(shè)備管理，保護定值管理(保護定值查詢界面見圖4，雙擊項目可查詢到具體定值)，試驗儀器儀表管理，試驗報告管理，設(shè)備故障、動作、投運統(tǒng)計報表管理等。

6.4 數(shù)據(jù)安全設(shè)計

本系統(tǒng)的安全設(shè)計從網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用系統(tǒng)三個主要方面來考慮，并建立起系統(tǒng)的安全模型(見圖5)。

數(shù)據(jù)服務(wù)器采用磁盤鏡象技術(shù)，這樣對傳輸、保存或由于暴露而可能被修改的數(shù)據(jù)進行精確性和完全性檢驗；同時在發(fā)生錯誤事件中，系統(tǒng)能夠自動切換，將主系統(tǒng)更換為鏡像備份系統(tǒng)。從而使系統(tǒng)垮臺時間最短，數(shù)據(jù)損失最小。保證了數(shù)據(jù)的完整性。

數(shù)據(jù)級安全是由數(shù)據(jù)庫控制對數(shù)據(jù)的訪問[3]，根除了應(yīng)用級安全方案可能漏過的非法訪問機會。在我們選擇的ORACLE數(shù)據(jù)庫中，通過給不同用戶（或用戶組）對不同的資源(主要表現(xiàn)為表記錄)分別授予不同的權(quán)限：Select，Update，Insert，Delete，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全保密性。

應(yīng)用級數(shù)據(jù)安全使應(yīng)用系統(tǒng)能夠控制對數(shù)據(jù)的訪問，從而彌補數(shù)據(jù)級安全所遺留的安全隱患。安全設(shè)計原則是：

(1)用戶權(quán)限注冊登記，用戶分等級，不同用戶級別可以使用不同安全級別的程序組件，分配的登錄號和密碼直接由后臺數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)存儲過程管理。

(2)用戶使用組件分配。同一系統(tǒng)不同的用戶不光有等級的區(qū)別，在此基礎(chǔ)上還可以具體分配允許他使用的組件。

(3)跟蹤登錄用戶的操作內(nèi)容。

6.5 綜合查詢

綜合查詢業(yè)務(wù)域沒有自己的數(shù)據(jù)模型，它的數(shù)據(jù)模型包含在各查詢數(shù)據(jù)來源的相關(guān)業(yè)務(wù)域中。綜合查詢模塊的功能是對共享數(shù)據(jù)庫中大量的重要業(yè)務(wù)信息分類匯集起來以便集中查詢信息，通過對信息進行合理的組織，以文字、圖形、曲線等不同的可視化方式表現(xiàn)出來。它能快速準確的提供全面的生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)及信息匯總，使復雜的查詢工作變得方便、快捷，使技術(shù)監(jiān)督信息得到快速流通，極大地提高了工作效率，加強了技術(shù)監(jiān)督管理力度。

7.結(jié)論

通過對技術(shù)監(jiān)督管理的信息化改造，實現(xiàn)了生產(chǎn)技術(shù)信息的快速傳遞、報表匯總計算、多樣式查詢、記錄和報表統(tǒng)一管理等功能，很好地解決了不同樣式報表的數(shù)據(jù)輸入輸出的問題，使監(jiān)督管理過程集成化，使技術(shù)監(jiān)督管理工作更加規(guī)范，也使技術(shù)監(jiān)督的匯總信息更全面、更及時、更完整，對技術(shù)監(jiān)督情況的查詢、統(tǒng)計更加方便、快捷、高效，有效的提高了工作效率，加強了技術(shù)監(jiān)督管理工作。

本系統(tǒng)采用領(lǐng)先的B/S(瀏覽器/服務(wù)器)操作方式，不僅具有使用簡捷的優(yōu)點，更突出的利用了互聯(lián)網(wǎng)無處不在的信息處理優(yōu)勢，在客戶端只需聯(lián)上Internet便可使用MIS系統(tǒng)，就可以隨時隨地的了解企業(yè)技術(shù)監(jiān)督情況，即可完成對企業(yè)各種日常工作的辦理，實現(xiàn)了真正的遠程辦公，給客戶提供了極大方便，且系統(tǒng)的維護成本相對降低。

該技術(shù)監(jiān)督管理信息系統(tǒng)在經(jīng)過不斷的修改和功能擴充后日趨完善，使技術(shù)監(jiān)督管理更加規(guī)范化、科學化、智能化。投入實用化運行以來，該系統(tǒng)在生產(chǎn)經(jīng)營中發(fā)揮了積極的作用，大大加強了管理力度，對企業(yè)正確合理的指揮生產(chǎn)和科學決策起了重大的作用。

[1]王鵬,王學軍,李孔軍.PowerBuilder7.0 Program-mer's Guide編程員指南[M].北京:北京希望電子出版社,2000.

[2]劉敦敏,孫云蓮.基于B/S模式的電力技術(shù)監(jiān)督管理系統(tǒng)[J].繼電器,2003,31(1):58-62.

[3]孫宏昌,金毳.ORACLE數(shù)據(jù)庫管理員教程[M].電子工業(yè)出版社,2001.