电厂环境监测管理系统的设计与实现论文.doc

1 97 电厂环境监测管理系统的设计与实现电厂环境监测管理系统的设计与实现 软件工程 领域 上传人 伍世恩 电话论文写作日期 14 年 11 月 24 号 完稿 日期 12 月 16 号 最后修改日期 15 年 1 月 20 号 上传原因 代理人 QQ 913047937 2269881660 姓名 孙文 电话137745725160591 63129233 拖欠稿费 摘要 随着我国电力体制改革的逐渐深入 电力行业市场经济逐步形成 市场经 济条件下的电力企业管理就愈发显得重要 传统电力企业的管理是通过手工或 者简单的计算机来完成 这显然不能满足电力企业快速发展的需要 因此电力 企业必然加速进入到电力信息化时代 发电厂作为电力行业的生产部门 国家 对节能减排的要求越来越高 要求电厂对自身环境的监测就越来越严格 实现 电力生产过程中的高度的自动化和管理现代化对电力企业的信息化具有重要的 意义 本系统采用而向对象的系统思想和方法 全而分析发电系统资源信息构成 建立完备的环境监测模块 对烟尘 废气 以及温度 湿度等信息进行监测 形成完备的 而向对象的 可视化信息模型 从而构成所谓 电厂环境监测系 统 可在此之上形成各种发电系统信息化和自动化应用 为构建发电企业电厂 环境监测管理系统 奠定了坚实的基础 本文的主要研究内容包括了以下几个 部分 首先 本文在对国内外电厂环境监控管理系统研究开发的总结分析的基础 上 论述了本文的研究背景与研究意义 阐述了我国建设电厂环境监测管理系 统的优势与不足 并探讨了电厂环境监测管理系统建设中所要解决的主要问题 其次 本文根据我国电厂环境监测管理系统的实际应用情况 对电厂环境 监测管理系统的设计与开发进行了详细的需求分析 在需求分析的基础上 本 文从整体角度进行数字模型的构建 将电厂环境监测管理系统的管理系统分为 分散控制层 信息监控层 信息管理层 数据库等四个分布 并对各个层次部 分的功能和联系进行了简单阐述 本文着重对电厂环境监测管理系统的数据库 设计以及电厂环境监测管理系统的详细功能设计进行论述 最后 本文对电厂环境监测管理系统进行了实现与测试 并对整个设计与 开发工作进行了总结 在此基础上对电厂环境监测管理系统的发展趋势做出了 2 97 预测 关键词 环境监测 J2EE 技术平台 数据库 面向对象 The Design And Implementation Of The Power Plant Environmental Monitoring Management System Abstract Along with our country electric power system reform gradually thorough the power industry market economy gradually formed Under the condition of market economy the electric power enterprise management is more and more important the traditional electric power enterprise management is through the manual or simple computer to complete this is obviously cannot meet the needs of the rapid development of electric power enterprises so the electric power enterprise must accelerate into the electric power information era Power plant as the production department of electric power industry the country is more and more high to the requirement of energy conservation and emissions reduction require plant of its own environmental monitoring is more and more strict To achieve high degree of automation in the process of electric power production and management modernization of the electric power enterprise informatization has the vital significance This system adopts the ideas and methods to the object system the whole composition resource information and analysis of power system establish a complete environmental monitoring module to smoke waste gas and the temperature Humidity monitoring information form a complete and to the object visual information model so as to constitute a so called power plant environmental monitoring systems Can be on top of this form of power generation system informatization and automation applications to build environmental monitoring management system of power plant power enterprises laid a solid foundation In this paper the main research content includes the following several parts First of all based on power plant environmental monitoring management system research and development at home and abroad on the basis of the summary of the analysis this paper discusses the research background and research significance of 3 97 this article this paper expounds the advantages and disadvantages of the plant environmental monitoring management system and probes into the power plant in the construction of environmental monitoring and management system to solve the main problems Secondly based on the practical applications of this power plant environmental monitoring management system in our country the design and development of environmental monitoring and management system of power plants are carried on the detailed demand analysis On the basis of demand analysis this paper in order to construct a digital model from the viewpoint of the overall management system of power plant environmental monitoring management system can be divided into distributed control layer information monitoring and information management database and other four distribution and the function of all levels and links are briefly In this paper for power plant environmental monitoring management system database design and power plant the essay discusses the detailed function design of the environmental monitoring management system Finally in this paper the power plant environmental monitoring management system implementation and testing and design and development for the whole work is summarized on the basis of the development trend of environmental monitoring management system in power plants has made the forecast KeyKey words words environmental monitoring J2EE technology platform database object oriented 4 97 目录目录 1 1 绪论绪论 1 1 1 研究背景与意义 1 1 2 国内外研究现状 2 1 3 本文所要解决的主要问题 3 1 4 本文的主要研究内容 3 1 5 论文组织结构 4 2 2 相关理论和技术基础相关理论和技术基础 5 5 2 1 面向对象的系统思想 方法 和手段 5 2 2 分布式系统介绍 6 2 3 J2EE 技术 6 2 4 C S 模式与 B S 模式 7 2 5 本章小结 9 3 3 系统需求分析系统需求分析 10 3 1 可行性分析 10 系统需求分析的原则 10 3 2 业务流程分析 11 3 3 系统业务流程分析 14 3 4 系统功能需求 16 3 5 系统非功能需求 17 系统非功能需求 18 3 6 本章小结 18 4 4 监控管理系统工功能设计监控管理系统工功能设计 19 4 1 系统设计原则 19 4 2 整体设计 19 4 2 1 系统体系结构设计 22 4 2 2 系统功能架构设计 23 4 3 系统功能模块设计 24 4 3 1 系统管理模块设计 24 4 3 2 温度监测管理模块设计 25 4 3 3 湿度监控管理模块设计 25 4 3 4 粉尘监控管理模块设计 26 4 3 5 废气监控管理模块设计 27 4 3 6 废水监测管理模块设计 28 4 3 7 噪音监测管理模块设计 29 4 4 数据库设计 30 5 97 4 4 1 数据库设计原则 30 4 4 2 数据库选型 30 4 4 3 数据库概念结构设计 31 4 4 4 数据库逻辑结构设计 32 4 5 接口设计 35 4 6 本章小结 36 5 5 系统功能实现系统功能实现 37 5 1 系统运行环境 37 5 2 系统实施 37 5 3 数据库连接的实现 38 5 4 用户登录的实现 38 5 5 粉尘监测模块 41 5 6 权限管理模块 49 5 7 废气监控模块 56 5 8 废水监控模块 59 5 9 温湿度监控模块 59 5 10 数据导入模块 63 5 11 预警提示模块 66 图 5 13 预警提升模块 66 5 12 数据打印模块 69 6 6 系统功能的测试系统功能的测试 71 6 1 测试概述 71 6 2 测试规程 71 6 3 测试环境 72 6 4 测试内容 74 6 5 系统实施效益分析 77 总结与展望总结与展望 79 参考文献参考文献 81 致谢致谢 83 1 97 1 1 绪论绪论 1 1 研究背景与意义 近年来 随着我国电力行业体制改革的逐步深入 电力行业市场经济逐步 完善形成 1 而随着电力企业市场化步伐的加快 信息技术在电力企业的生产 和管理中的作用就越来越重要 电力信息化也成为推进电力工业发展的重要因 素 2 电厂作为电力的生产者 如今百万千瓦级机组的大容量电厂不断增加投 入运行 其设备和系统的种类 数量不断增加 因此电厂环境的监测管理就显 得较为困难 由于电厂原有环境监测管理模式的落后以及传统的管理信息系统的扩展能 力差 难以维护 不支持业务流程的灵活配置等诸多缺点 显然已不能满足当 前电力市场条件下发电企业竞争的需要 3 应用新型的电厂环境监测管理系统 已成为电厂生存和发展的必要条件 同时也成为完善电力市场技术支持系统的 重要步骤 4 5 本文正是在此背景下提出了一种新型的发电企业环境监测管理系 统以满足新的需要 当今时代知识经济高速发展 各学科不断吸收新技术且互相渗透 发电企 业电厂环境监测管理系统也在不断发展 其边界越来越模糊 数字化管理的含 义不再是狭义的管理及生产业务处理无纸化 而是有了更广义的扩展 包括资 产管理 设备管理 物资管理 生产管理 运行管理 安全管理 技术管理 经营管理 燃料管理 生产与统计管理 财务管理 合同管理 成本与报价管 理 办公自动化 办公事务管理 档案管理 人力资源管理 等全方位多层次 管理 随着软件开发技术进一步提高 企业管理水平的进一步完善 整个发电企 业电厂环境监测管理系统将彻底消除 信息孤岛 向信息集成 资源优化 智 能管理等方向发展 实现节能降耗 提高效益 体现实时成本与综合报价功能 从根本上提高企业的市场竞争力 这种形势要求电力企业在生产运营方面要有 一套面向市场 基于现代企业管理制度 包含价值化与规范化管理思想的先进 信息系统 建立信息系统的目标就是紧紧围绕发电企业成本控制和经营管理 为电厂提供及时 准确 有效的信息服务 建设国际一流的现代化发电企业 信息化和自动化系统建设是关键和保障 当前 数字通信及网络技术 计算机软 硬件技术高度发展 使我们完全有条 件依据系统工程的思想 采用平台化的策略 全面统筹规划 逐步实施 以效 益最大化和安全可靠性为目标 使系统建设之初 即成为具有国际先进技术水 平的发电企业电厂环境监测管理系统 2 97 发电企业环境监测管理系统应该以平台化 整合 可视化 效益最大化 实用和易用的原则和理念 切实结合发电系统的实际情况和特点 进行全面统 一规划设计 在首先构建电厂环境监测技术平台的基础上 组件化地 可配置 地实现所有应当实现的电厂业务管理功能及综合分析及决策支持功能 1 2 国内外研究现状 随着电力体制的改革发展以及 IT 技术的发展 我国火电企业的信息化建设 已经经历了分散控制系统阶段 网络化阶段 并处在数字化初级阶段 6 我国电力行业大规模的管理信息系统 7 8 MIS 建设自 20 世纪 80 年代初 就开始进行 但真正能称得上成功的案例不多 有的企业花了大量人力物力进 行 MIS 建设 结果运行的却是条块分割的孤立的子系统 系统运行后的效果并 不明显 有的系统开发完了却不能运行 有的系统因为不能升级而不得不推倒 重来 等等 其中的经验教训是值是我们深思的 根据对国外相关资料研究发现 日美两国虽很少新建电厂 但从没有停止 过对自动化和信息化技术水平的改造和提高 近些年 我国对初期模式的电厂 环境监测管理系统已经有了很多积极的探索和实践 在引进国外电厂设备和技 术的过程中 伴随着信息化技术和网络技术的普及 国内专家及相关人士开始 进行电厂信息化研究 但目前的电厂环境监测管理系统概念 更多是针对电厂 的生产过程 通过实时的控制和管理 对生产的每个生产环节 管理环节用数 据予以客观描述 存储 积累发电厂的历史生产数据 再通过一定的规律计算 归纳 提取 用动态数字来表达发电企业的生产状态 其核心是围绕电厂的生 产运营过程进行电厂环境监测管理 电厂环境监测管理思想是企业再造管理思想和业务流程重组基础上面产生 的 电厂环境监测管理系统的概念也是基于这样的理论为管理者提供各种综合 数据 从而预测和管理企业业务 推动企业的发展 电厂环境监测管理系统在 构建统一的数据平台 是立足于企业生产过程中的实时数据信息 应用厂级信 息监控系统 实现电厂机组负荷分配 机组经济性能计算 设备故障诊断以及 实时上网电价分析 确保电厂生产安全 经济运行 但是仅此还不够 不能将 生产中的数据提高到管理的角度 因此在此基础上 又融入了电厂的现代化管 理思想 引入 EAM ERP 系统 将电厂的日常生产管理 如检修管理 物料管 理 项目管理 运行管理在此平台上构建 最终达到提高设备可用性能 提供 安全管理水平 提高资金使用效率 降低库存等作业 从而将降低电厂的运行 成本 并在此基础上更上一层楼 应用电子商务平台 实现电网实时报价 物 料网上采购 甚至可以实现检修服务的网上采购的目的 3 97 1 3 本文所要解决的主要问题 全面实现电厂环境监测管理工作 在国内外均处于刚起步阶段 经验不足 新建电厂普遍建立了 MIS 网络架构 并配置了不少环境监测以及检修等性能优 化等监控和管理软件 但这些软件尚欠成熟 现场设备级自动采集的信息太少 以致一些高级应用派不上用场 如果依靠人工采集 录入 不仅工作量大 而 且有些也较难实现 这些问题不解决 MIS 将不能发挥其效益 从电厂生产的 安全可靠性和经济性及管理现代化出发 解决全厂系统和信息的总体规划 完 善 MIS 及其相关系统功能和联系等关键问题 l 全厂系统和信息的总体规划问题 要将几十个监控系统和管理系统集成 为一个大系统 实现故障诊断和预测 状态检修 优化运行和控制等功能 因 此对信息管理系统的总体规划是电厂环境监测的新课题 也是电厂环境监测管 理系统建设成败的关键 2 现场环境监测系统接口问题 解决管理系统与现场环境监测应用系统的 接口等问题 3 MIS 的功能要求及完善问题 在现场设备级解决了数字化问题后 厂级 SIS 和 MIS 的相互联系的接口问题还需进一步完善 将有成功应用业绩的优化 控制和管理软件集成到厂级 SIS 和 MIS 平台上 最大限度地发挥电厂的效益 1 4 本文的主要研究内容 本论文主要研究内容包括 全面分析建模 构建发电企业环境监测系统 该平台主要包括一些通用的 子系统以及模块 例如 废气监测子系统 粉尘监测子系统 温湿度监测子系 统 报表系统等 这构成了整个系统的技术基础平台 采用面向对象的系统思想和方法 全面分析发电厂环境信息构成 建立完 备的环境信息模型的基础上 建立数据技术平台 包括数据 中心 服务平台 技术支撑平台 系统集成平台 为系统建设奠定平台化的基础 在电厂环境监测管理技术平台之上 全面统一规划设计发电厂环境监测 形成基于图形背景的 涵盖所有发电系统管理业务的应用功能 插件 最终实 现电厂环境监测管理系统的所有功能 采用各种图形化技术 包括图形 图像的显示技术等 将所有的企业环境 监测以各种可视化的方式展现给用户 并且实现图形上的各种操作和功能 基 于分布式系统技术进行构建 使得整个系统构建成既适用于独立一个电厂又能 适用于整个发电集团公司的环境监测管理系统 采用国际标准的规范和接口方式实现系统 使得采用标准接口的系统之间 可以进行互操作 并且研究与采用非标准接口的系统之间的通讯和互操作方式 4 97 对于这种系统 可以定义一个适配器 将非标准的接口适配到标准接口上即可 实现通讯 1 5 论文组织结构 第一章为引言 主要介绍了课题的背景和意义 发电企业目前的信息化现 状以及论文的组织结构 第二章介绍了分布式系统 面向对象的相关基础知识 这些基础知识是系 统进行设计和实现的基础 第三章系统需求分析 对系统的功能需求以及安全需求等进行了详细的分 析 为系统设计奠定了基础 第四章是本论文的重点 在制定了整个系统设计原则并且设计了一种可扩 展的系统框架的基础上 主要讲述了电力企业环境监测的功能设计 并在此基 础上对电力企业典型应用进行分析 第五章系统功能实现 对系统的各个功能模块的功能进行了实现 并验证 了系统功能模块的可用性 第六章系统功能测试 对系统的功能模块的功能进行了测试 5 97 2 2 相关理论和技术基础相关理论和技术基础 本章主要介绍设计和实现电厂环境监测管理系统所涉及到的关键理论与技 术 包括面向对象的理论 分布式系统的介绍以及 J2EE 技术 2 1 面向对象的系统思想 方法 和手段 面向对象的思想方法 9 10 是 80 年代中期才发展起来的 至今己形成较为完 整的方法学理论体系 是一种目前最先进的系统 问题求解力一法策略 Problem solving strategy 相对于传统的思想方法 它既非面向功能 function 也不是单纯面向数据 information data 而是强调直接以问题域 即现实世界 中的客观事物为中心来思考问题 认识问题 并根据这些事物 的本质特征 把它们抽象的表示为系统中的对象 作为系统的基本构成单位 该方法可以使系统直接映射问题域 保持问题域中事物及其相互关系的本来面 目 IEC 61970 CIM 电网公共信息模型 国际标准 就是一种面向对象的电网 系统模型 面向对象的模型非常适合于我们构建不依赖于特定功能的 信息平 台 从而为真正意义上的系统整合奠定基础 主要因为以下几个原因 面向对象的模型是问题域中客观系统或事物的直接映射 它是客观的 可 以形成标准 面向对象的模型中的对象具有封装和隐藏特性 局部的修改和优化影响被 限制在对象 类 的内部 因此 具有很好的可扩充性和可维护性 面向对象的模型相对于其他任何原理的模型都更适合描述象图形 资源对 象分类 资源之间的父子组合关系等系统信息 面向对象程序设计的雏形 早在 1960 年的 Simula 语言中即可发现 当时 的程序设计领域正面临着一种危机 在软硬件环境逐渐复杂的情况下 软件如何 得到良好的维护 面向对象程序设计在某种程度上通过强调可重复性解决了这 一问题 20 世纪 70 年代的 Smalltalk 语言在面向对象方面堪称经典 以至于 30 年后的今天依然将这一语言视为面向对象语言的基础 面向对象程序设计可以被视作一种在程序中包含各种独立而又互相调用的 单位和对象的思想 这与传统的思想刚好相反 传统的程序设计主张将程序看作 一系列函数的集合 或者直接就是一系列对电脑下达的指令 面向对象程序设 计中的每一个对象都应该能够接受数据 处理数据并将数据传达给其它对象 因此它们都可以被看作一个小型的 机器 或者说是负有责任的角色 目前己经被证实的是 面向对象程序设计推广了程序的灵活性和可维护性 并且在大型项目设计中广为应用 此外 支持者声称面向对象程序设计要比以 往的做法更加便于学习 因为它能够让人们更简单地设计并维护程序 使得程 6 97 序更加便于分析 设计 理解 2 2 分布式系统介绍 分布式软件系统 Distributed Software Systems 11 12 是支持分布式处理的 软件系统 是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统 它包 括分布式操作系统 分布式程序设计语言及其编译 解释 系统 分布式文件系 统和分布式数据库系统等 分布式操作系统 13 14 负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行 它和集中式操作系统的区别在于资源管理 进程通信和系统结构等方面 分布式程序设计语言 15 用于编写运行于分布式计算机系统上的分布式程序 一个分布式程序由若干个可以独立执行的程序模块组成 它们分布于一个分布 式处理系统的多台计算机上被同时执行 它与集中式的程序设计语言相比有三 个特点 分布性 通信性和稳健性 分布式文件系统具有执行远程文件存取的能力 并以透明方式对分布在网 络上的文件进行管理和存取 分布式数据库系统 16 由分布于多个计算机结点上的若干个数据库系统组成 它提供有效的存取手段来操纵这些结点上的子数据库 分布式数据库在使用上 可视为一个完整的数据库 而实际上它是分布在地理分散的各个结点上 当然 分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的 2 3 J2EE 技术 J2EE 17 18 是 Java2 平台的企业版 Java 2 Platform Enterprise Edition 其是 可以开发 部署和管理多层结构 面向网络并且以服务为中心的企业级应用 J2EE 平台采用一个多层次分布式的应用模式 一般来说 J2EE 应用由三或 四个层次组成 如图 2 1 所示 J2EE 应用一般来说分布在三个不同的地方 客 户端 服务器端 和数据库端 因此 J2EE 层次一般被认为是三层 但有时服 务器端可以分为服务器表现端 服务器逻辑端 因此 J2EE 有时也可以被认为 是四个层次 三层架构应用是对标准的客户端 服务器应用架构的一种扩展 即 在客户端应用和后台存储之间增加一个多线程应用服务器 19 20 7 97 图图 2 12 1 J2EEJ2EE 多层应用多层应用 由于 J2EE 多层之间 各层职责明确 层次之间通过接口通信 可以建立 低耦合 高内聚 的软件系统 并能提高系统的灵活 可维护 可扩展和安 全等性能 同时此框架在业界应用非常成熟 可以减少工作量和开发周期 大 大提高项目进度和开发效率 因此本课题将此 J2EE 企业级 Web 应用的轻量级 解决方案应用到项目中 2 4 C S 模式与 B S 模式 C S Client Server 客户机 服务器 模式又称 C S 结构 21 22 是软件结构 体系中的一种 兴起于 20 世纪 80 年代 C S 模式关键在于功能的分布 其中 一部分功能安装在系统前端 客户机 上 另一部分功能则是安装在系统后端 即服务器上 这样的分布模式可以减少软件系统的各种瓶颈问题 简单的说 C S 模式的系统软件一般是基于企业局域网的应用系统 与 B S 的模式相比 C S 模式的应用系统最大的优点在于其不依赖于企业外部的网络 也就是说 不管企业是否能够上网 该企业的此应用系统都可以正常使用 23 24 C S 模式 的系统的网络结构如图 2 2 所示 8 97 图图 2 22 2 C SC S 模式网络结构图模式网络结构图 B S 25 26 Browser Server 浏览器 服务器 模式 又称 B S 结构 是相对 C S 模式而言的 其随着互联网技术的发展而兴起 是 C S 结构的应用拓展 在这种应用模式下 用户工作界面是通过浏览器来实现的 相对于 C S 模式的 应用系统 B S 模式最大优点在于其运行维护比较简单 能实现不同人员 不 同点点 以不同的网络接入方式访问共同操作数据 但是其最大的缺点在于其 依赖于企业的外部网络 一旦外部的网络中断就将导致整个系统的瘫痪 基于 B S 的应用系统 用户可以通过 WWW 浏览器去访问 Internet 上的文 本 数据 图像 动画 视频点播和声音信息 这些信息都是由许许多多的 Web 服务器产生的 而每一个 Web 服务器又可以通过各种方式与数据库服务器 连接 大量的数据实际存放在数据库服务器中 客户端除了 WWW 浏览器 一 般无须任何用户程序 只需从 Web 服务器上下载程序到本地来执行 在下载过 程中若遇到与数据库有关的指令 由 Web 服务器交给数据库服务器来解释执行 并返回给 Web 服务器 Web 服务器又返回给用户 在这种结构中 将许许多多 的网连接到一块 形成一个巨大的网 即全球网 而各个企业可以在此结构的 基础上建立自己的 Internet 作为最终用户 只要通过 Web 浏览器 各种处理任务都可以调用系统资源 来完成 这样大大简化了客户端 减轻了系统维护与升级的成本和工作量 降 低了用户的总体拥有成本 B S 网络结构如图 2 3 所示 9 97 用用户户界界面面 A Aj ja ax x引引 擎擎 W We eb b浏浏览览器器 W We eb b服服务务器器 数数据据库库 H HT TM ML L C CS SS S J Ja av va aS Sc cr ri ip pt t调调用用 数数据据 H HT TT TP P请请求求 数数据据 查查询询 数数据据请请求求 用用户户界界面面层层应应用用服服务务层层数数据据库库访访问问层层 图图 2 32 3 B SB S 体系架构图体系架构图 2 5 本章小结 本章主要讲述了系统设计的相关技术具体论述了 J2EE 框架以及 B S 和 C S 模式的比较以及优劣点 10 97 3 3 系统需求分析系统需求分析 3 1 可行性分析 系统的可行性性分析主要是指对所建设系统的各种条件进行分析 得出系 统建设的可行程度 14 系统可行的条件包括诸多方面 有经济层面上的 法律 层面上的 技术层面上的等等 进行可行性分析能够及时发现系统建设的某方 面不足 或某种条件的不完善等情况 可以及时终止系统的建设 避免造成的 损失 若不经过可行性分析 在系统建设过程中因某条件不成熟而受阻 最终 完成不了整个软件项目 将会对人力物力造成严重浪费 15 系统的可行性性分 析主要是指对所建设系统的各种条件进行分析 得出系统建设的可行程度 经济可行性是通过对系统开发的费用和系统使用预计给企业带来的经济效 益进行综合分析 来判断是否可行 16 由于该系统是是通过 Microsoft 提供的 Windows Azure 云计算服务而实现的 无须单独去购买存储设备和服务器 也 无须专人维护 只需要能上网的电脑就能访问系统 主要的任务是程序编写 所需的费用相对来说不是很高 系统在投入使用后 能有效改善管理 提高工 作效率 有效节约费用 综合比较开发成本 本系统在经济上可行 技术可行性分析主要是判断在系统开发中使用的技术是否存在障碍 能否 顺利进行 使用的技术是否科学 稳定等 开发人员是否具备技术要求 本管 理系统将采用当前的主流软件开发技术 ASP NET 该技术具有很好的稳定性 且有很多类似的应用系统的源代码可以在互联网上找到并加以参考 本次开发 的人员主要是长期从事软件工作的工程师 编程经验丰富 因此 本系统的开 发技术可行 电力企业现有数据监控管理系统存在以下问题 1 电力企业网络中心现有多台服务器 服务器有早期购买的 也有最近购 买的 早期购买的服务器运行极不稳定 经常出现死机现象 随着企业规模的 扩大 人数的增加 需要投入资金购买更多的服务器 2 电力企业早期开发的数据监控管理系统使用 ASP 语言 数据库采用 Access 随着数据的增多 该系统已经无法处理 在高峰使用期间经常无法访 问 已经不能满足教学管理的需求 另一套用于数据信息监控管理的系统采用 的是 PHP MS SQL2000 的设计 因这二个系统采用的是不同的数据库开发 无 法实现数据共享 给使用和管理带来诸多不便 电力企业迫切需要开发一套成本投入低 容易管理和方便维护的系统 并 且新开发的系统能导入之前旧系统的数据 11 97 系统需求分析的原则 系统需求分析一般有以下原则 1 要全面了解系统的使用客户群体 开发该管理系统的主要目标 是为电力企业开发一套能满足数据监控管理 使用的系统 做到量身定作 不求功能最全 只求功能够用好用 2 注重与教务人员的沟通 从事教务系统开发的人员在进行需求分析时 需要与教务工作人员调研了 解 了解用户的真实需求 17 毕竟开发人员不一定了解教学管理业务 单凭自 己调查分析是远远不够的 必须加强与监控管理的人员进行沟通和交流 系统 开发者只有在与客户的交流过程中才能真正了解该行业的规则 业务流程等 在后续的软件设计中 才能设计出真正贴近需求的功能模块 3 尊重使用者的意见 进行需求分析时 难免会与教务人员咨询 对某个功能展开讨论 有时会 遇到意见不一致 开发人员应当充分尊重客户的意见 即使是客户的理论或看 法是不正确的 也应该找到充足的依据来耐心说服教务人员 18 4 必须按系统分析方法有序进行 进行系统需求分析时 通常要依照自顶向下 依次分解的分析方法来对待 具体问题 19 把一个整体的系统拆分成小的 具有独立功能的小系统或模块 这样可以将一个复杂的问题进行分解 再逐个进行解决 可以降低难度 在系 统设计的时候同样要采取模块化设计 对各个分模块依次进行设计 再进行整 合形成统一的系统 20 5 可以使用辅助工具进行分析 软件工程中有很多辅助分析的工具和方法 比如逻辑视图 数据流图 业 务流程图等 可以使用这些工具对具体问题进行分析 可以更加直观地了解系 统的结构和各部分之间的关系 21 3 2 业务流程分析 1 网站采用公开网站的工作模式 开放给所有愿意了解资源信息的用户 用户只需要输入网站的网址就可以轻松道到达网站的首页 浏览资源信息 2 网站将为用户提供账号管理 以便用户对账号进行管理 具体为注册 登录 注销密码 如图 3 1 资源信息查询功能 12 97 登陆校验 成功登陆系 是 否 正 确 图图 3 13 1 用户登录查询功能用户登录查询功能 3 网站使用用户参与建设模式 就是指用户可以通过注册账号 密码获得 上传资源信息的权利 只要他上传了有关资源信息 经过网站的工作人员的审 核通过后就可以发布在网站上 4 网站实行巡视共享模式 所有用户都浏览巡视信息 但是注册用户科可 以受到更多的浏览巡视信息的权利 也可以把自己的巡视信息发布在网站上 用例图是被称为参与者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图 其中 呈现了相关的参与者和一些实例 根据彼此关系 对相关系统或类进行建模 通过使用可视化的例图 以这种形式来体现了用例之间的有机联系 用例图可 以对系统或类的行为了解更为深透 为开发人员提供详细的设计素材 22 电厂 环境监测系统的用户主要有系统管理员 监控人员 领导三种 1 系统管理员用例分析 系统管理员用例图如图 3 2 所示 管理员通常由电厂工作人员担任 具有 系统管理 基本信息管理 权限信息管理 数据信息管理 数据查询 数据备 份 注销用户等权限 其中系统管理包括添加系统管理员及修改系统管理员基 本信息 电厂基本信息设置 数据库备份管理等 13 97 权限信息 数据查询 数据备份 权限开通 用户注册 个人信息的查询 密码修改 系统管理 基本信息 数据管理 用户注销 通知系统管理 退出系统 管理员 图图 3 23 2 管理员管理用例图管理员管理用例图 2 监控人员管理用例 监控人员管理用例图如图 3 3 所示 由图可知 监控人员具有监控信息设 置 监控信息管理 数据上报 警报管理等权限 信息设置 信息管理 数据上报 报警管理 发布通知 通知管理 通知查询 退出系统 监控人员 图图 3 33 3 监控人员管理用例监控人员管理用例 14 97 3 领导管理用例 领导管理用例图如图 3 4 所示 由图可知 领导具有报警查询 监控查询 报表查询查询 监控数据查询等权限 报警查询 监控查询 报表查询 监控数据查询 退出系统领导 图图 3 33 3 领导管理用例领导管理用例 3 3 系统业务流程分析 电厂监测管理系统主要的工作任务是对整个电厂的环境信息进行管理 包 括温度监控 湿度信息 粉尘信息 废气信息管理的业务主要由温度监控 湿 度信息 粉尘信息 废气信息管理等子业务组成 23 下面对这些子业务分别进 行分析 温度监控管理的业务流程 湿度监控管理的业务流程如图 3 4 所示 通过 采集设备对监控地点的温度进行监控 对应超过警戒线的温度进行报警 管理 人员见到报警后会及时的联系设备或者是监测的环境管理人员 对设备或者是 环境进行技术的处理 15 97 监控 分 类 报警 信 息 信息 存储 数据 采 集 报警 信息 是否 超限 监测办 消除 警报 温度 信息 温度 监控 阀值 设置 图图 3 43 4 温度监控模块的业务流程图温度监控模块的业务流程图 湿度监控管理业务流程 湿度监控管理模块和温度监控管理模块一样是对 设备运行的环境或者电厂的湿度环境进行监测的功能模块 湿度监控管理业务 流程如图 3 5 所示 阀值设置 监控 监控信息 消除报警 报警信息 形成报警 信息文档 图图 3 53 5 湿度管理业务流程图湿度管理业务流程图 粉尘监控管理业务流程 粉尘监控管理是电厂环境监控重点监测信息之一 在国家节能减排的大环境下对粉尘的要求更加的严格 所以粉尘监控管理的业 务流程如图 3 6 所示 16 97 粉尘阀值设定 监控 监控信息 报警信息 报警发布 约束条件设定 信息查看 操作人 员 图图 3 63 6 粉尘管理业务流程粉尘管理业务流程 废气监控管理业务流程 废气监控也是电厂监控管理的重点内容之一 大 气废气监控管理的业务流程如图 3 7 所示 监控信息列表 废气监控 参数设置监控 操作人员 报警信息 监控信息 图图 3 73 7 废气模块的业务流程图废气模块的业务流程图 废水管理业务流程 废水管理也是重要的监控之一 对水质的监测管理的业务流程如 图 3 8 所示 废水监测输入系统分析统计 再次监测水质整改 是否合格水质分析表 水质报 告 是 否 图图 3 83 8 废水模块的业务流程图废水模块的业务流程图 3 4 系统功能需求 电厂环境监测管理系统涉及电厂环境监测工作的方方面面 应充分满足环 17 97 境监测工作人员 操作员 管理员的工作需求 根据前面的业务需求 本环境 监测管理系统主要分为系统管理 废气监测管理 烟尘监测管理 废水监测管 理 温度监测管理 湿度监测管理等子系统 系统功能需求结构图如图 3 9 所 示 环境监测管理系统 废 水 监 测 温 度 监 测 烟 尘 监 测 湿 度 监 测 消 警 管 理 系 统 管 理 废 气 监 测 报 警 管 理 图图 3 93 9 系统功能需求结构图系统功能需求结构图 3 5 系统非功能需求 为了保证系统能够长期安全 稳定 可靠 高效的运行 环境监测管理系 统应该满足以下的非功能需求 1 系统处理应满足及时 准确的特性 环境监测数据是环境监测管理系统的主要工作要求 因此在系统设计时 应充分考虑系统能承受的业务处理能力 系统的响应时间要满足操作员 管理 员 检测员等多种用户的需要 要及时地反馈结果信息 并要保证其准确性 24 2 系统应具有开放性和可扩展性 管理系统在开发过程中 应该充分考虑以后的可扩展性 例如系统功能的 升级 这些都要求系统提供足够的手段进行功能的调整和扩充 要实现这一点 则要求系统应具有良好的开放性 3 系统的易用性和易维护性 电厂环境监测管理系统的使用人员是操作人员 电厂工作人员等 这类人 群对于计算机的操作都已经相对熟悉 因此对系统的易用性和易操作性更为敏 感 往往会提出更高的要求 这就要求教务管理系统必须提供良好 操作性强 的用户交互界面 并保证好用户接口之间的联系 确保准确无误 25 对于使用 用户来说 系统应该提供用户熟悉的易操作性的中文界面 对于各种用户会出 现的问题 要设置好提示信息 对于误操作更要设置错误提示 让用户尽快地 18 97 就能熟悉整个系统的操作过程 26 系统非功能需求 为了保证系统能够长期安全 稳定 可靠 高效的运行 电厂环境监测管 理系统应该满足以下的非功能需求 1 系统处理应满足及时 准确的特性 处理业务数据是教务管理系统的主要工作要求 因此在系统设计时 应充 分考虑系统能承受的业务处理能力 系统的响应时间要满足多种用户的需要 要及时地反馈结果信息 并要保证其准确性 24 2 系统应具有开放性和可扩展性 电厂环境监测管理系统在开发过程中 应该充分考虑以后的可扩展性 例 如系统功能的升级 这些都要求系统提供足够的手段进行功能的调整和扩充 要实现这一点 则要求系统应具有良好的开放性 3 系统的易用性和易维护性 数据监控管理系统的使用人员是管理人员 数据核查员等 这类人群对于 计算机的操作都已经相对熟悉 因此对系统的易用性和易操作性更为敏感 往 往会提出更高的要求 这就要求教务管理系统必须提供良好 操作性强的用户 交互界面 并保证好用户接口之间的联系 确保准确无误 25 对于使用用户来 说 系统应该提供用户熟悉的易操作性的中文界面 对于各种用户会出现的问 题 要设置好提示信息 对于误操作更要设置错误提示 让用户尽快地就能熟 悉整个系统的操作过程 3 6 本章小结 本章主要针对教务管理系统的需求分析 可行性分析和系统设计进行了介 绍 并介绍人软件开发设计中需求分析的一般原则 分析教务管理平台的功能 需求 本章还介绍了本系统的设计情况和系统设计的基本原则 对教务管理系 统进行了总体规划设计 为完成系统设计的工作作好准备 19 97 4 4 监控管理系统工功能设计监控管理系统工功能设计 4 1 系统设计原则 电厂环境监测管理系统是一个基于 B S 架构的 Web 信息管理系统 在系 统设计开发时应遵循以下原则 27 1 可靠性 可靠性是指系统应保证在安全可靠的环境下运行 其应该具有 较强的容错能力和故障恢复能力 2 并发处理能力 由于电厂环境监测管理系统的访问量极大 因此系统应 具有良好的并发处理能力 防止因为大量并发访问而出现的宕机情况 3 先进性 由于如今计算机技术发展迅猛 因此本文采用的体系结构和所 有的硬件设备等都应具有足够的先进性 保证系统具有较强的使用价值 避免 使用不久便过时 4 易维护性 易管理性 系统建成之后 其后续大部分费用都用在了维护 和管理中 因此在本文进行系统设计时 要注意系统的易维护性和易管理性 5 安全性 在进行相应的系统设计时 应注意系统的安全性设计 应对系 统的权限进行相应的层层设计 并进行安全性跟踪 6 拓展性 系统建成实施后 系统可以在操作界面上增加新的功能模块 因此系统设计过程中因注意系统的可拓展性 4 2 整体设计 电厂环境监测管理系统是电厂环境监测系统中不包含监控功能在内的 涵 盖企业所有运营管理业务范围的实时监测与信息化系统 电厂环境监测系统是对整个电厂环境的监测 全面统一规划电厂环境监测 系统基于统一的电厂环境监测管理技术平台和先进的分布式系统模型 建立面