管理信息系统在电力调度生产中的应用

摘 要

供电系统的电力调度生产管理是一项复杂的系统工程。为了做好这些组织和管理工作,非常有必要采用现代化的管理手段和科学的管理方法。于是电力调度管理信息系统应运而生,电力调度管理信息系统在电力企业的生产管理中发挥着举足轻重的作用。随着我国电力体制改革的不断深入和电力市场发展的不断完善,建立适应市场需求的现代化电力调度管理信息系统,是电力企业管理信息系统建设的目标之一。

关键词 电力调度 ,信息系统, 管理

一、绪论 ................................................ 1

(一)课题背景 . ................................................ 1

(二)该领域的研究现状和发展 ................................... 1

1. 成功案例 .................................................................................................... 1

2. 发展现状 .................................................................................................... 2

(三)本文的研究问题 . .......................................... 2

1. 安全性和可靠性原则 .................................................................................. 3

2. 先进性和成熟性原则 .................................................................................. 3

3. 可扩展性原则 .............................................................................................. 3

4. 经济性原则 .................................................................................................. 3

5. 封装性原则 ................................................................................................ 3

6. 可操作性原则 .............................................................................................. 3

二、 调度自动化信息管理系统 . ............................ 4

(一)基于B/S的结构设计 ....................................... 4

(二)J2EE (Java 2 Enterprise Edition )体系结构 ............... 4

三、运行和缺陷管理 ...................................... 6

(一)业务流程描述 . ............................................ 6

(二)系统自动化信息管理 ....................................... 9

1. 自动化设备台帐管理 .................................................................................. 9

2. 自动化设备台帐查询管理 .......................................................................... 9

3. 自动化设备责任制管理 ............................................................................ 10

4. 自动化故障管理 ........................................................................................ 10

5. 自动化故障查询 ........................................................................................ 10

6. 自动化运行月报 ........................................................................................ 10

7. 系统运行及停运情况统计表 .................................................................... 10

(三)运行日志 . ............................................... 10

(四)系统运行及停运情况统计表 ................................ 11

(五)缺陷管理 . ............................................... 11

(六)遥信测试 . ............................................... 12

四、结论 ............................................... 13

参考文献 ............................................... 13

一、绪论

(一)课题背景

随着我国电力体制改革的不断深入和电力市场发展不断完善,建立适应市场需要的电力生产管理信息系统是电力企业必须解决的关键问题。如何利用先进的信息科技向电力客户提供最优服务,提高供电企业的竞争力,建立适应市场需求的现代化生产管理信息系统,是供电企业必须拥有的手段,也是电力企业管理系统建设的目标。

电力生产是大规模的集团生产化生产,它包括发电、输电、变电、配电、用电等各个环节,保证整个电网的正常安全运行,同是充分利用最新科学技术,提高电网运行管理水平,是现代化的生产技术管理面临迫切问题。生产管理的现代化是确保电力部门安全、可靠、高效、优质供电的关键性问题。为此,电力企业调度管理部门综合有效的利用现代化新型计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、互联网技术、地理信息系统、网络协同软件等高度集成建立起调度生产信息管理系统,以提高现代化管理水平。

本课题来自浙江中信科技有限公司开发“电力生产管理信息系统”中的“电力调度管理信息子系统”的实际项目。

调度生产信息管理系统,不仅可以应用在对已经运营的设备进行管理,还可以对计划检修,供电质量,事故处理,事故分析,提高安全生产,人员的奖惩办法等提供一个很好的平台,从而使电力生产的安全性提高,使供电质量得到强有力的保证,而且还可以为设备和人员建立一个数据库,对于领导者的决策也有很大的帮助。

(二)该领域的研究现状和发展

1. 成功案例

供电生产信息管理系统是一个综合的技术,无论是在日本还是欧洲,澳大利亚等发达国家的电力企业,都相继出资开展这方面的研究工作。

到目前为止,在供电生产信息管理系统已经出现了很多相关的原型产品,其代表有:

①、由IBM 公司提供硬件设备,由东软公司提供软件,建成的山西省电力公司的电力企业营销信息管理系统。

②、由DELL 公司和SUN 公司共同构架,由南京南自公司提供应用软件建设的北京电力公司生产信息管理系统、硬件更新及功能扩展。

③、由惠普公司提供硬件设备和网络设备,由深圳华维集团提供软件建设的华电集团电力

生产信息管理系统。

2. 发展现状

电力行业的信息化起始于上世纪60年代,主要以生产系统为主,但电力行业始终没有形成统一的信息化标准规范。又由于电力企业财力雄厚,各职能部门各自为政,习惯于只根据自身的需求单独立项,开发功能单一、开发性较差的专用系统,几十的累积,往往使一个大型电力公司内同时运行着成百上千的计算机系统。这些不同的系统功能不同,开发工具不同,结构也存在很大差异,而最大问题就是数据不可兼容,最终形成了数量众多的“信息孤岛”。这种情况给企业领导的经营和决策造成很大的混乱。而真正管理先进的企业,应该在统一业务系统的基础上,通过数据挖掘和数据分析对各种分散孤立的信息进行分析和判断,从而为企业经营管理提供决策依据,为市场化的电力提供一个适合的机制和平台。

目前,电力系统实施信息化系统时常为生产型系统,比如,调度自动化系统、配网自动化系统或能量管理系统。最近几年由于电力逐步实施市场化,一些电力市场的部分软件也崭露头角。但这些软件系统的主要作用还是采集数据和分析数据,而不是针对电力行业的整体应用提出一整套的方案。这些生产型系统不考虑生产数据采集后的应用、相关数据联系分析、不考虑系统间的集成。

为此,对于电力行业可分为二类企业:发电企业、输配电企业。但是,现在集团性企业已经包含以上两个方面。目前,电力系统的各企业的信息化发展程度,从最基本的网络整合,到网络性能提高,从最基本的应用到系统应用,他们正处于管理信息化向企业信息化过渡阶段。

现有大部分管理信息系统的一个致命弱点是无法及时适应企业新的需求。一旦企业增加新的业务,或是现有业务进行更改,管理系统无法及时进行更改。遇见这种情况往往需要修改代码重新编译,甚至需要重新开发软件。这导致软件生命周期缩短,研发成本提高。

目前造成这种结果最重要的原因是作为业务逻辑载体是代码,也就是说把实现业务逻辑全部工作都放在程序代码中。现在虽然有了很多对业务逻辑描述的文档和图形,如数据字典、用例图、时序图、类图、逻辑视图等。但这些手段只能起到辅助代码开发的用途,当业务逻辑发生变更时仅仅修改文档或图形是不够的,必须还要修改相应固化在程序中的代码。

(三)本文的研究问题

将业务实现与业务逻辑描述彻底的分离是本系统的开发方向,无论业务逻辑如何改变,作为业务实现代码都不用重写。目前的方案就是使用合适的数据格式对业务逻辑进行描述,将描述数据与程序代码分开,代码运行完全依赖于业务数据描述,这样就可以做到业务和程序“骨肉分离”。系统的设计与实现依据如下

原则:

1. 安全性和可靠性原则

系统的可靠性主要体现在硬件设备、系统软件、应用软件的连续工作和正常工作能力上。在系统运行和管理方面某个环节出现问题,不会影响其他工作的正常进行。系统有较强的自动纠错和完备的报警能力,合理的数据备份策略。

2. 先进性和成熟性原则

在系统进行设计时,要符合当今技术发展方向,系统硬、软件的选择和应用系统是设计,应采用符合当前技术和管理发展方向的技术和思想,保证1年时间内不需要对系统软件的软、硬件进行升级和扩展。同时,确保设备和技术都是有成功先例的,使用被证明是成熟的体系结构和技术、减少系统实施风险。

3. 可扩展性原则

系统设计考虑到用户需求的不断变化,提供系统的适应性和灵活性。应用系统的数据结构易修改,单位归属易重组和调整,信息代码自动管理,原始数据易扩充,数据处理算法易修改,界面可由用户自定义,分析可由用户自定义和组合,网站的硬件系统采用模板化的设备,可以随着网站应用的逐步完善和用户的逐步增加,进行不断的扩展,保证整个系统可以平滑的升级。

4. 经济性原则

比性能价格比作为衡量系统设计的主要目标,充分考虑用户利益,不仅考虑到整个系统的性能必须符合需求,而且考虑相应的投资,在保证系统高效运行的前提下,减少资金投入,使系统性能价格比达到最优。在需要添置设备、系统软件时,应考虑系统扩展性问题,有效保护用户投资。

5. 封装性原则

系统功能具有良好的完整性和模块化,保证应用系统的可靠性和扩展性。

6. 可操作性原则

确保系统用户的友好性、可操作性,使系统便于用户理解、学习掌握和使用。人机界面友好,具有很好的在线帮助功能,方便操作和维护。

二、 调度自动化信息管理系统

(一)基于B/S的结构设计 随着Internet 技术的飞速发展,信息系统的设计以浏览器/服务器(Browser/Server)的体系结构代替传统的客户机/服务器(Client/ Server) 体系结构进行管理信息系统的建设已成为必然。这种应用模式为信息处理提供了一个高效、成本经济、易于扩充的解决方案。电力调度生产管理信息系统将浏览器/服务器(Browser/Server)的体系结构作为首选的方案进行设计和实施。

Browser/Server指软件的体系结构。Browser/Server的运行管理模式是在传统的客户机与数据库服务器之间加入WEB 服务器(应用服务器),形成BWD 三层的应用模式。在三层模式的应用中,任何一层在数量上都可以任意扩展,通过超级链接的方式,使数据的共享体现的更充分、更直接,从物理模型上展示了“网络”的巨大魅力。

系统集成分布式数据库技术、INTERNET 技术、B/S应用技术,以数据为中心,建立稳态的数据结构,利用面向对象的技术将数据对象封装起来,从而达到电力企业业务流程和服务的重组和加载。

Browser/Server体系结构的功能划分可以有多种方案,我们选择如下方法: 应用的处理由APP-SERVER 完成,数据访问和事务处理由APP-SERVER 的中间件连接数据库完成。这种方法实现了功能分布,即由Browser 承担了业务表单的制做和提交,APP-SERVER 完成对表单的识别和处理,数据都集中在DB-Server 中。在查询处理过程中,Browser 提出查询请求,而APP-SERVER 完成对DB-Server 查询任务,把查询结果返回给Browser 。这种方案使APP-SERVER 完成对DB-Server 有更多能力完成数据访问和事务处理,从而支持更多的用户,提高系统性能。这种体系结构,其功能易于实现,数据的一致性及可靠性易于得到保证。

(二)J2EE (Java 2 Enterprise Edition )体系结构 基于 Internet/Intranet的网络编程技术已经成为当今开发新一代大型系统软件的主流技术,电力调度管理信息系统也不例外,而系统的可扩展性、可操作性、多样性和可用性则是主要的考虑内容。如果电力调度管理信息系统的设计没有足够的灵活性,那么该系统将无法成功适应快速变化的技术和管理模式。

目前这种平台有三种技术实现方式。其一是Sun 公司(Sun Microsystem)的Java 2企业平台(Java 2 Enterprise Edition ),其核心技术是基于企业JavaBeans(Enterprise JavaBeans,即EJBs) 的组件体系结构;其二是开放管理组织(Open Managetent Group )提出的公共对象请求代理结构(Common Ob Ject Request Broker Architecture);其三是微软公司提出的分布互联网应用结构(Windows DNA),其核心技术是使用COM+模型实现的服务器端组件体系结构(DCOM+MTS)。

电力调度自动化信息管理系统技术第一种方案,对比其余两种方案,J2EE

的优势在于以下几点:

(1)被大量的业界公司支持统一的工业标准 J2EE 是由许多著名的业界公司合作提出的一个开放平台,它拥有业界的广泛支持和众多的中间件软件提供商(比如IBM, Oracle,Inprise,Sun,Netscape等等)。

(2)通过先进的中间件服务来快速开拓市场实现创新的理念 先进的基于J2EE 平台的软件产品可以方便的使用第三方开发的中间件,从而减少应用开发人员的工作量,因为这使得开发人员可以专注于其擅长的商业逻辑部分的开发,而无需面面俱到。

(3)对投资的更好保护和对变化的快速适应 电力调度管理信息系统软件的发展对技术的要求日新月异,新的功能需求层出不穷,而且往往要求在复杂的互异系统中进行部署。服务器平台应该具有使客户端迅速适应这种变化的能力。

正如图3-3所描述,J2EE 1.4应用平台由以下几种类型的程序容器(container )组成;Eterprise JavaBeans(EJB)容器负责说有EJB 的运行,EJB 根据功能可以分为session bean(通常称为会话bean,entity bean(实体 bean),message-drivenbean(消息驱动bean) 。这一层主要负责数据处理以及和数据库或其他Java 程序的通信,它对多层结构的业务层和数据访问层,web 容器管理所有JSP ,JSTL 和Servlet 等Web 构件的运行,这些构件主要负责程序和

web 的通信,这一层对应多层结构中的表示层。应用客户端容器和Applet 程序容器基本对应多层结构中用户接口层;每种容器内都使用相关的各种Java web编程技术,这些技术包括三类:J2EE 各种不同的应用构件(如Servlet ,JSP ,EJB ),它们构成了应用的主体;J2EE 平台提供的应用服务(如JDBC ,JTS ,JNDI ),这些服务保证并促进构件的良好运行;J2EE 的应用通信技术(如RMI ,JMS ,Javamail )在平台底层实现机器和程序之间的信息传递。

三、运行和缺陷管理

(一)业务流程描述

日常维护、检修管理,如表3-2所示:

每月自动化科科长根据生技处下达的月度检修计划,安排本专业的月度检修工作并安排相关自动化设备的停运计划,填写设备停运通知,经调度主任审核后通知各相关单位。

自动化科的检修工作分为按计划检修与定期巡检,由各检修班组负责,检修完成后,检修人员填写检修记录和巡检记录,并记录检修工作中发现的设备缺陷,这些缺陷情况和检修完成情况都要及时反馈给主管领导,以便制定下月的检修工作安排,其中下月定检表根据本月巡检记录自动生成。

缺陷管理流程如表3-3所示

表3-3

表3-2

设备缺陷的发现有两来源,一个是值班人员在值班巡视过程中发现的缺陷,另一个是检修班组人员在日常巡检工作中发现的缺陷。发现人员发现缺陷后及时填写缺陷记录,检修人员在消缺后还要消缺处理情况填写缺陷记录中。

专工对所有的缺陷记录进行定期统计,生产缺陷统计表,供科长和主管主任查询。科长还要根据缺陷统计表安排以后的消缺工作,专工则根据工作安排制定消缺工作中的安全技术措施。

专工还要根据具体的缺陷及消缺情况,做出相关技术分析报告,交给主管主任审核,并制定有关技术改造的工程项目,交给科长和主管主任进行审核。

运行管理流程,如表3-4所示:

表3-4

自动化运行值班人员在系统运行过程中录入遥信动作记录、遥测错误记录、故障记录及系统运行日志,MIS 系统自动对这些记录进行分类统计,生成相应的统计表,供科长和专工查询,MIS 系统定期对这些统计表再进行统计,生产统一要求的包含自动化专业各生产指标的季度报表,经主管主任审核后,上报网局。

(二)系统自动化信息管理

系统自动化管理部分包括台账管理,设备责任制管理,运行月报及停运情况报表等功能。

1. 自动化设备台帐管理 自动化设备台帐主要完成设备台帐的录入、编辑、用于记录调度所内部自动化设备如网桥、节点机、工作站、前置机、后台机、LPS 、调制解调器、空调、PC 、主机等设备的信息。主要包括所属站,设备类别,设备编码,运行单位,设备运行状态,规格型号,制造厂家,投运日期,检验周期等。

2. 自动化设备台帐查询管理 根据设备的所属站、设备类型、设备名称、制造厂家、规格型号以及运行状态等任意组合条件查询数据,并按所属站、设备类

型分类进行统计。

3. 自动化设备责任制管理 自动化设备按变电站分管,责任人员分组,每组管若干个站,组里又再细分,将设备管理落实到人,规定责任人员的具体的管理职责。

4. 自动化故障管理 按月、变电站记录自动化设备的故障信息,包括变电站、缺陷序号、发生时间、工作人员、处理时间、异常情况、异常原因、处理及结果等。

5. 自动化故障查询 统计按时间、变电站查询自动化设备的故障信息,并能按变电站、时间段统计故障时间合计。

6. 自动化运行月报 记录调度自动化系统每月的运行情况,包括主服务器、工作站、运动设备、通道、调制解调器等设备的故障起止时间、故障时间。事故时遥信反映情况、测点情况等等。

7. 系统运行及停运情况统计表 记录调度自动化系统运行及停运季报表。

(三)运行日志

自动化运行值班人员在系统运行过程中记录系统运行日志,并对这些记录进行分类统计。如图3-28

(四)系统运行及停运情况统计表

(五)缺陷管理

自动化运行值班人员在系统运行过程中记录设备缺陷记录,并对这些记录进行分类统计,同时进行一般缺陷的处理和验收工作,对于重大和危急的缺陷及时记录并上报,在每月将缺陷情况汇总上报。主要包含以下部分:缺陷记录、消缺处理、消缺验收、缺陷数据上报。填写缺陷记录,如图3-32所示,在缺陷信息页填写缺陷的基本情况。对于“重大”和“危急”缺陷,需要填写缺陷报告单。

(六)遥信测试

自动化运行值班人员在系统运行过程中记录遥信动作,这种遥信的动作测试,是利用运行中的一次电力设备在停电检修时候,有自动化工作人员在现场对二次设备星系调试和检查得到的,并催这些记录进行分类统计。如图

3-21

四、结论

通过参与该系统的设计与开发,经过认真总结认为该系统具备了领先现有电力管理信息系统的优点:

采用分布与集中相结合的原则设计系统结构,基于应用数据的互联协议实现系统之间的数据交换。电力调度管理信息系统是一个综合信息处理系统,它需要处理和使用来自不同子系统的信息,并还要借助于已有的系统完成一些功能,它是一个即相对独立又与外部具有密切联系的系统。根据系统的功能及其应用范围,采用了分布与集中相结合原则构造系统,应用层通过互联协议实现数据的交换,实现多系统间无缝连接。这种方式不仅增加了系统的开放性、易扩展性,而又不影响原有系统的运行。

参考文献

1.王海卫. 精通RMI :Java 与EJB 企业级应用开发.机械工业出版社,2003.07

2.施平安,施惠.EJB 应用指南—基于组件的J2EE 平台开发.清华大学出版社,

2004.04

3.沃尔特,张致祥.服务器组件模式:EJB 描述的组件基础设施 .

刘特.J2EE EJB 应用编程实例.清华大学出版社,2003.09

4.贾焰,王志英,韩伟红,李霖.分布式数据库技术.国防工业出版社,2001.07

5.柴晓路,架构Web service:基于Web 服务的应用、解决方案和开发平台,

2001.07

6.张晓东.Java 数据库高级管理教程.清华大学出版社,2004.04

7.薛华成.管理信息系统.清华大学出版社,2004.04

8.Soctt Jarol 著,曲亚东译Web 设计与开发指南.机械工业出版社,2011.07

10.李英军,马晓星,蔡敏,刘建中等译,设计模式-可复用面向对象软件的基础,机械工业出版社,2000.09

11.黄明,梁旭.Java 信息系统设计与开发实例.机械工业出版社,2010.04

12.袁兆山.面向对象方法原理与实践.机械工业出版社,2009.04

13.邵佩英 分布式数据库系统应用 . 科学出版社 2004.03

14.刘晓华,陈亚强.J2EE 应用开发详解 .电子工业出版社,2003.10

15.赵元杰Oracle 数据库实用指南 .电子工业出版社,2012.1

摘 要

供电系统的电力调度生产管理是一项复杂的系统工程。为了做好这些组织和管理工作,非常有必要采用现代化的管理手段和科学的管理方法。于是电力调度管理信息系统应运而生,电力调度管理信息系统在电力企业的生产管理中发挥着举足轻重的作用。随着我国电力体制改革的不断深入和电力市场发展的不断完善,建立适应市场需求的现代化电力调度管理信息系统,是电力企业管理信息系统建设的目标之一。

关键词 电力调度 ,信息系统, 管理

一、绪论 ................................................ 1

(一)课题背景 . ................................................ 1

(二)该领域的研究现状和发展 ................................... 1

1. 成功案例 .................................................................................................... 1

2. 发展现状 .................................................................................................... 2

(三)本文的研究问题 . .......................................... 2

1. 安全性和可靠性原则 .................................................................................. 3

2. 先进性和成熟性原则 .................................................................................. 3

3. 可扩展性原则 .............................................................................................. 3

4. 经济性原则 .................................................................................................. 3

5. 封装性原则 ................................................................................................ 3

6. 可操作性原则 .............................................................................................. 3

二、 调度自动化信息管理系统 . ............................ 4

(一)基于B/S的结构设计 ....................................... 4

(二)J2EE (Java 2 Enterprise Edition )体系结构 ............... 4

三、运行和缺陷管理 ...................................... 6

(一)业务流程描述 . ............................................ 6

(二)系统自动化信息管理 ....................................... 9

1. 自动化设备台帐管理 .................................................................................. 9

2. 自动化设备台帐查询管理 .......................................................................... 9

3. 自动化设备责任制管理 ............................................................................ 10

4. 自动化故障管理 ........................................................................................ 10

5. 自动化故障查询 ........................................................................................ 10

6. 自动化运行月报 ........................................................................................ 10

7. 系统运行及停运情况统计表 .................................................................... 10

(三)运行日志 . ............................................... 10

(四)系统运行及停运情况统计表 ................................ 11

(五)缺陷管理 . ............................................... 11

(六)遥信测试 . ............................................... 12

四、结论 ............................................... 13

参考文献 ............................................... 13

一、绪论

(一)课题背景

随着我国电力体制改革的不断深入和电力市场发展不断完善,建立适应市场需要的电力生产管理信息系统是电力企业必须解决的关键问题。如何利用先进的信息科技向电力客户提供最优服务,提高供电企业的竞争力,建立适应市场需求的现代化生产管理信息系统,是供电企业必须拥有的手段,也是电力企业管理系统建设的目标。

电力生产是大规模的集团生产化生产,它包括发电、输电、变电、配电、用电等各个环节,保证整个电网的正常安全运行,同是充分利用最新科学技术,提高电网运行管理水平,是现代化的生产技术管理面临迫切问题。生产管理的现代化是确保电力部门安全、可靠、高效、优质供电的关键性问题。为此,电力企业调度管理部门综合有效的利用现代化新型计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、互联网技术、地理信息系统、网络协同软件等高度集成建立起调度生产信息管理系统,以提高现代化管理水平。

本课题来自浙江中信科技有限公司开发“电力生产管理信息系统”中的“电力调度管理信息子系统”的实际项目。

调度生产信息管理系统,不仅可以应用在对已经运营的设备进行管理,还可以对计划检修,供电质量,事故处理,事故分析,提高安全生产,人员的奖惩办法等提供一个很好的平台,从而使电力生产的安全性提高,使供电质量得到强有力的保证,而且还可以为设备和人员建立一个数据库,对于领导者的决策也有很大的帮助。

(二)该领域的研究现状和发展

1. 成功案例

供电生产信息管理系统是一个综合的技术,无论是在日本还是欧洲,澳大利亚等发达国家的电力企业,都相继出资开展这方面的研究工作。

到目前为止,在供电生产信息管理系统已经出现了很多相关的原型产品,其代表有:

①、由IBM 公司提供硬件设备,由东软公司提供软件,建成的山西省电力公司的电力企业营销信息管理系统。

②、由DELL 公司和SUN 公司共同构架,由南京南自公司提供应用软件建设的北京电力公司生产信息管理系统、硬件更新及功能扩展。

③、由惠普公司提供硬件设备和网络设备,由深圳华维集团提供软件建设的华电集团电力

生产信息管理系统。

2. 发展现状

电力行业的信息化起始于上世纪60年代,主要以生产系统为主,但电力行业始终没有形成统一的信息化标准规范。又由于电力企业财力雄厚,各职能部门各自为政,习惯于只根据自身的需求单独立项,开发功能单一、开发性较差的专用系统,几十的累积,往往使一个大型电力公司内同时运行着成百上千的计算机系统。这些不同的系统功能不同,开发工具不同,结构也存在很大差异,而最大问题就是数据不可兼容,最终形成了数量众多的“信息孤岛”。这种情况给企业领导的经营和决策造成很大的混乱。而真正管理先进的企业,应该在统一业务系统的基础上,通过数据挖掘和数据分析对各种分散孤立的信息进行分析和判断,从而为企业经营管理提供决策依据,为市场化的电力提供一个适合的机制和平台。

目前,电力系统实施信息化系统时常为生产型系统,比如,调度自动化系统、配网自动化系统或能量管理系统。最近几年由于电力逐步实施市场化,一些电力市场的部分软件也崭露头角。但这些软件系统的主要作用还是采集数据和分析数据,而不是针对电力行业的整体应用提出一整套的方案。这些生产型系统不考虑生产数据采集后的应用、相关数据联系分析、不考虑系统间的集成。

为此,对于电力行业可分为二类企业:发电企业、输配电企业。但是,现在集团性企业已经包含以上两个方面。目前,电力系统的各企业的信息化发展程度,从最基本的网络整合,到网络性能提高,从最基本的应用到系统应用,他们正处于管理信息化向企业信息化过渡阶段。

现有大部分管理信息系统的一个致命弱点是无法及时适应企业新的需求。一旦企业增加新的业务,或是现有业务进行更改,管理系统无法及时进行更改。遇见这种情况往往需要修改代码重新编译,甚至需要重新开发软件。这导致软件生命周期缩短,研发成本提高。

目前造成这种结果最重要的原因是作为业务逻辑载体是代码,也就是说把实现业务逻辑全部工作都放在程序代码中。现在虽然有了很多对业务逻辑描述的文档和图形,如数据字典、用例图、时序图、类图、逻辑视图等。但这些手段只能起到辅助代码开发的用途,当业务逻辑发生变更时仅仅修改文档或图形是不够的,必须还要修改相应固化在程序中的代码。

(三)本文的研究问题

将业务实现与业务逻辑描述彻底的分离是本系统的开发方向,无论业务逻辑如何改变,作为业务实现代码都不用重写。目前的方案就是使用合适的数据格式对业务逻辑进行描述,将描述数据与程序代码分开,代码运行完全依赖于业务数据描述,这样就可以做到业务和程序“骨肉分离”。系统的设计与实现依据如下

原则:

1. 安全性和可靠性原则

系统的可靠性主要体现在硬件设备、系统软件、应用软件的连续工作和正常工作能力上。在系统运行和管理方面某个环节出现问题,不会影响其他工作的正常进行。系统有较强的自动纠错和完备的报警能力,合理的数据备份策略。

2. 先进性和成熟性原则

在系统进行设计时,要符合当今技术发展方向,系统硬、软件的选择和应用系统是设计,应采用符合当前技术和管理发展方向的技术和思想,保证1年时间内不需要对系统软件的软、硬件进行升级和扩展。同时,确保设备和技术都是有成功先例的,使用被证明是成熟的体系结构和技术、减少系统实施风险。

3. 可扩展性原则

系统设计考虑到用户需求的不断变化,提供系统的适应性和灵活性。应用系统的数据结构易修改,单位归属易重组和调整,信息代码自动管理,原始数据易扩充,数据处理算法易修改,界面可由用户自定义,分析可由用户自定义和组合,网站的硬件系统采用模板化的设备,可以随着网站应用的逐步完善和用户的逐步增加,进行不断的扩展,保证整个系统可以平滑的升级。

4. 经济性原则

比性能价格比作为衡量系统设计的主要目标,充分考虑用户利益,不仅考虑到整个系统的性能必须符合需求,而且考虑相应的投资,在保证系统高效运行的前提下,减少资金投入,使系统性能价格比达到最优。在需要添置设备、系统软件时,应考虑系统扩展性问题,有效保护用户投资。

5. 封装性原则

系统功能具有良好的完整性和模块化,保证应用系统的可靠性和扩展性。

6. 可操作性原则

确保系统用户的友好性、可操作性,使系统便于用户理解、学习掌握和使用。人机界面友好,具有很好的在线帮助功能,方便操作和维护。

二、 调度自动化信息管理系统

(一)基于B/S的结构设计 随着Internet 技术的飞速发展,信息系统的设计以浏览器/服务器(Browser/Server)的体系结构代替传统的客户机/服务器(Client/ Server) 体系结构进行管理信息系统的建设已成为必然。这种应用模式为信息处理提供了一个高效、成本经济、易于扩充的解决方案。电力调度生产管理信息系统将浏览器/服务器(Browser/Server)的体系结构作为首选的方案进行设计和实施。

Browser/Server指软件的体系结构。Browser/Server的运行管理模式是在传统的客户机与数据库服务器之间加入WEB 服务器(应用服务器),形成BWD 三层的应用模式。在三层模式的应用中,任何一层在数量上都可以任意扩展,通过超级链接的方式,使数据的共享体现的更充分、更直接,从物理模型上展示了“网络”的巨大魅力。

系统集成分布式数据库技术、INTERNET 技术、B/S应用技术,以数据为中心,建立稳态的数据结构,利用面向对象的技术将数据对象封装起来,从而达到电力企业业务流程和服务的重组和加载。

Browser/Server体系结构的功能划分可以有多种方案,我们选择如下方法: 应用的处理由APP-SERVER 完成,数据访问和事务处理由APP-SERVER 的中间件连接数据库完成。这种方法实现了功能分布,即由Browser 承担了业务表单的制做和提交,APP-SERVER 完成对表单的识别和处理,数据都集中在DB-Server 中。在查询处理过程中,Browser 提出查询请求,而APP-SERVER 完成对DB-Server 查询任务,把查询结果返回给Browser 。这种方案使APP-SERVER 完成对DB-Server 有更多能力完成数据访问和事务处理,从而支持更多的用户,提高系统性能。这种体系结构,其功能易于实现,数据的一致性及可靠性易于得到保证。

(二)J2EE (Java 2 Enterprise Edition )体系结构 基于 Internet/Intranet的网络编程技术已经成为当今开发新一代大型系统软件的主流技术,电力调度管理信息系统也不例外,而系统的可扩展性、可操作性、多样性和可用性则是主要的考虑内容。如果电力调度管理信息系统的设计没有足够的灵活性,那么该系统将无法成功适应快速变化的技术和管理模式。

目前这种平台有三种技术实现方式。其一是Sun 公司(Sun Microsystem)的Java 2企业平台(Java 2 Enterprise Edition ),其核心技术是基于企业JavaBeans(Enterprise JavaBeans,即EJBs) 的组件体系结构;其二是开放管理组织(Open Managetent Group )提出的公共对象请求代理结构(Common Ob Ject Request Broker Architecture);其三是微软公司提出的分布互联网应用结构(Windows DNA),其核心技术是使用COM+模型实现的服务器端组件体系结构(DCOM+MTS)。

电力调度自动化信息管理系统技术第一种方案,对比其余两种方案,J2EE

的优势在于以下几点:

(1)被大量的业界公司支持统一的工业标准 J2EE 是由许多著名的业界公司合作提出的一个开放平台,它拥有业界的广泛支持和众多的中间件软件提供商(比如IBM, Oracle,Inprise,Sun,Netscape等等)。

(2)通过先进的中间件服务来快速开拓市场实现创新的理念 先进的基于J2EE 平台的软件产品可以方便的使用第三方开发的中间件,从而减少应用开发人员的工作量,因为这使得开发人员可以专注于其擅长的商业逻辑部分的开发,而无需面面俱到。

(3)对投资的更好保护和对变化的快速适应 电力调度管理信息系统软件的发展对技术的要求日新月异,新的功能需求层出不穷,而且往往要求在复杂的互异系统中进行部署。服务器平台应该具有使客户端迅速适应这种变化的能力。

正如图3-3所描述,J2EE 1.4应用平台由以下几种类型的程序容器(container )组成;Eterprise JavaBeans(EJB)容器负责说有EJB 的运行,EJB 根据功能可以分为session bean(通常称为会话bean,entity bean(实体 bean),message-drivenbean(消息驱动bean) 。这一层主要负责数据处理以及和数据库或其他Java 程序的通信,它对多层结构的业务层和数据访问层,web 容器管理所有JSP ,JSTL 和Servlet 等Web 构件的运行,这些构件主要负责程序和

web 的通信,这一层对应多层结构中的表示层。应用客户端容器和Applet 程序容器基本对应多层结构中用户接口层;每种容器内都使用相关的各种Java web编程技术,这些技术包括三类:J2EE 各种不同的应用构件(如Servlet ,JSP ,EJB ),它们构成了应用的主体;J2EE 平台提供的应用服务(如JDBC ,JTS ,JNDI ),这些服务保证并促进构件的良好运行;J2EE 的应用通信技术(如RMI ,JMS ,Javamail )在平台底层实现机器和程序之间的信息传递。

三、运行和缺陷管理

(一)业务流程描述

日常维护、检修管理,如表3-2所示:

每月自动化科科长根据生技处下达的月度检修计划,安排本专业的月度检修工作并安排相关自动化设备的停运计划,填写设备停运通知,经调度主任审核后通知各相关单位。

自动化科的检修工作分为按计划检修与定期巡检,由各检修班组负责,检修完成后,检修人员填写检修记录和巡检记录,并记录检修工作中发现的设备缺陷,这些缺陷情况和检修完成情况都要及时反馈给主管领导,以便制定下月的检修工作安排,其中下月定检表根据本月巡检记录自动生成。

缺陷管理流程如表3-3所示

表3-3

表3-2

设备缺陷的发现有两来源,一个是值班人员在值班巡视过程中发现的缺陷,另一个是检修班组人员在日常巡检工作中发现的缺陷。发现人员发现缺陷后及时填写缺陷记录,检修人员在消缺后还要消缺处理情况填写缺陷记录中。

专工对所有的缺陷记录进行定期统计,生产缺陷统计表,供科长和主管主任查询。科长还要根据缺陷统计表安排以后的消缺工作,专工则根据工作安排制定消缺工作中的安全技术措施。

专工还要根据具体的缺陷及消缺情况,做出相关技术分析报告,交给主管主任审核,并制定有关技术改造的工程项目,交给科长和主管主任进行审核。

运行管理流程,如表3-4所示:

表3-4

自动化运行值班人员在系统运行过程中录入遥信动作记录、遥测错误记录、故障记录及系统运行日志,MIS 系统自动对这些记录进行分类统计,生成相应的统计表,供科长和专工查询,MIS 系统定期对这些统计表再进行统计,生产统一要求的包含自动化专业各生产指标的季度报表,经主管主任审核后,上报网局。

(二)系统自动化信息管理

系统自动化管理部分包括台账管理,设备责任制管理,运行月报及停运情况报表等功能。

1. 自动化设备台帐管理 自动化设备台帐主要完成设备台帐的录入、编辑、用于记录调度所内部自动化设备如网桥、节点机、工作站、前置机、后台机、LPS 、调制解调器、空调、PC 、主机等设备的信息。主要包括所属站,设备类别,设备编码,运行单位,设备运行状态,规格型号,制造厂家,投运日期,检验周期等。

2. 自动化设备台帐查询管理 根据设备的所属站、设备类型、设备名称、制造厂家、规格型号以及运行状态等任意组合条件查询数据,并按所属站、设备类

型分类进行统计。

3. 自动化设备责任制管理 自动化设备按变电站分管,责任人员分组,每组管若干个站,组里又再细分,将设备管理落实到人,规定责任人员的具体的管理职责。

4. 自动化故障管理 按月、变电站记录自动化设备的故障信息,包括变电站、缺陷序号、发生时间、工作人员、处理时间、异常情况、异常原因、处理及结果等。

5. 自动化故障查询 统计按时间、变电站查询自动化设备的故障信息,并能按变电站、时间段统计故障时间合计。

6. 自动化运行月报 记录调度自动化系统每月的运行情况,包括主服务器、工作站、运动设备、通道、调制解调器等设备的故障起止时间、故障时间。事故时遥信反映情况、测点情况等等。

7. 系统运行及停运情况统计表 记录调度自动化系统运行及停运季报表。

(三)运行日志

自动化运行值班人员在系统运行过程中记录系统运行日志,并对这些记录进行分类统计。如图3-28

(四)系统运行及停运情况统计表

(五)缺陷管理

自动化运行值班人员在系统运行过程中记录设备缺陷记录,并对这些记录进行分类统计,同时进行一般缺陷的处理和验收工作,对于重大和危急的缺陷及时记录并上报,在每月将缺陷情况汇总上报。主要包含以下部分:缺陷记录、消缺处理、消缺验收、缺陷数据上报。填写缺陷记录,如图3-32所示,在缺陷信息页填写缺陷的基本情况。对于“重大”和“危急”缺陷,需要填写缺陷报告单。

(六)遥信测试

自动化运行值班人员在系统运行过程中记录遥信动作,这种遥信的动作测试,是利用运行中的一次电力设备在停电检修时候,有自动化工作人员在现场对二次设备星系调试和检查得到的,并催这些记录进行分类统计。如图

3-21

四、结论

通过参与该系统的设计与开发,经过认真总结认为该系统具备了领先现有电力管理信息系统的优点:

采用分布与集中相结合的原则设计系统结构,基于应用数据的互联协议实现系统之间的数据交换。电力调度管理信息系统是一个综合信息处理系统,它需要处理和使用来自不同子系统的信息,并还要借助于已有的系统完成一些功能,它是一个即相对独立又与外部具有密切联系的系统。根据系统的功能及其应用范围,采用了分布与集中相结合原则构造系统,应用层通过互联协议实现数据的交换,实现多系统间无缝连接。这种方式不仅增加了系统的开放性、易扩展性,而又不影响原有系统的运行。

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