【毕业学位论文】（Word原稿）电力公司安监系统扩展应用设计与实现-软件工程

中图分类号： 学校代码： 10055 密级： 公开 硕 士 专 业 学 位 论 文 电力公司 安监 系统 扩展 应用 设计与实现 of s 文摘要 I 中文摘要 本文主要 研究 的问题 是 在 全监督管理业务应用（二期）建设的基础上， 如何进一步 推进省公司及各单位迫切需要的业务系统 建设， 以国网实用化验收工作作为信息化建设新的起点，继续大力强化安监系统深化应用工作，从而为安监部门的信息化管理工作提供优秀的平台，为公司实现跨越式发展提供坚强的信息化支撑。 本文主要工作是 在电力公司安监系统上 进行 扩展应用的开发，设计实现了风险预警功能、考试系统使用情况统计功能、安全性评价功能、同业对标功能、反违章管理功能 。具体工作包括需求分析中的系统总体需求的调研，与用户详细沟通后，对于具体功能的分析及非功能需求的明确。然后根据系统的需求，设计系统的架构，明确系统技术架构以及相关的规范，将需求分析中的要开发 的功能进行详细的设计，根据 业务 数据需求完成了数据的设计。 最后进行编码工作和测试工作，并将所开发功能进行上线使用。 系统 开发过程中较好地 解决了如下关键问题： 横向数据集成， 根据国网公司“ 程的总体部署，系统之间的数据交换必须通过数据中心实现。在本次扩展开发中，通过与其他项目组的协商，当五防管理数据发生变化时更新数据中心数据，安监系统通过数据中心接口读取相关数据 ；实现 安监业务管理规范化 ， 国家电网公司系统安监部门，涉及分布面广，各级单位管理深度不一， 不同网（省）管理要求也不一致 ，因此 统一业务口径尤为重要 ， 另一方面就国家电网公司目前安监管理业务的特点，对安监指标体系、安监业务流程进行标准化 和规范化，是项目成功的基本前提，通过 仔细分析安监部门的需求，与业务人员及相关专家充分沟通、密切配合 ，与 公司总部安监部组织公司系统内相关专家讨论制定指标体系及规范业务管理，以满足全公司系统安监管理业务的需要 ； 与相关业务应用及一体化平台的集成 ， 系统的整合必然牵涉到数据接口的标准化建设和数据安全的考虑 ，通过 严格遵循企业信息集成平台建设的规范要求和相关技术标准，确保安监系统能快速与相关系统集成。 最终 整个系统 最终较好地满足了用户的 需求 ，进一步实现了规范公司安全监督与管理，整合公司各单位先进管理经验，“三优两化”现代公司目标。进中文摘要 步实现了安监管理工作全面实现全面的信息化，提高了工作效率。推进了县级供电公司的信息化管理水平，实现县级公司、地市级公司的统一管理。 关键词： 安监系统 ， 应用 ， he is to of by on of of as a of of it to of in to an of of of is to on of of of of of we to we of of on we In of we as of be by In it to of is so of V is a to is On of at it is of of of of of to of of of of of of of of It of of of 录 V 目 录 第一章 绪论 . 1 第一节 项目背景 . 1 第二节 国内外研究现状 . 2 第三节 研究内容与意义 . 3 究内容 . 3 究意义 . 5 第四节 文章组织结构 . 5 第二章 系统需求分析 . 7 第一节 系统总体需求 . 7 第二节 功能性需求分析 . 7 险预警功能 . 7 试系统使用情况统计 . 12 全性评价 . 13 业对标 . 19 违章管理 . 22 第三节 系统非功能需求 . 27 能需求 . 27 全性需求 . 28 计约束 . 28 口需求 . 29 第四节 本章小结 . 29 第三章 系统设计 . 30 第一节 架构设计目标和原则 . 30 第二节 技术架构及规范 . 30 用基于 B/S 的三层体系结构 . 30 用完全独立于软硬件平台的 术 . 30 形报表 . 31 据库设计规范 . 32 码设计规范 . 34 统架构 . 35 第三节 详细设计 . 37 试系统使用情况统计功能 设计 . 37 目录 安全性评价功能设计 . 39 违章管理功能设计 . 42 第四节 数据库设计 . 43 据库 . 43 . 45 第五节 本章小结 . 47 第四章 系统实现与测试 . 49 第一节 关键技术 . 49 向数据集成的实现 . 49 监业务管理规范化 . 49 相关业务应用及一体化平台的集成 . 49 第二节 开发平台 . 50 述 . 50 台总体框架 . 50 . 51 . 52 第三节 系统主要功能实现 . 54 试系统使用情况统计功能实现 . 55 全性评价功 能实现 . 60 违章管理功能实现 . 66 第四节 本章小结 . 71 第五章 总结与展望 . 72 参考文献 . 74 致 谢 . 76 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 . 77 第一章 绪论 1 第一章 绪论 第一节 项目 背景 国家电网公司 于 2006 年的 4 月 提出了 “ 程 ” 1，该 工程 是在整个系统实施的规划。 该工程 将实现 三 大目标 。首先是要达到“ 纵向贯通、横向集成 ” 的 目标，成功开发出 一体化企业级信息集成平台， 使得 公司上下 实现 数据共享 ，方便信息流通 2。再者 是 建成适应公司管理需求 的相关应用，使得 公司各项业务的管理能力 得到答复的提升。最后希望 建立健全规范有效 体系，推动 快速、 健康、可持续 的信息化 发展 ，最终使得让 公司的信息化 成都，达到 国内领先、国际先进 水平 ，初步建成 信息化企业 、 数字化电网。 “ 程 ”安全监督与管理系统一期已于 2008 年 10 月在国网范围内推广完成，二期项目的建设于 2010年 1月份统一部署。电力公司积极配合“ 推广工作，安监系统上线以来，系统运行良好，促进了安监工作的规范化，提高了工作效率。 至此，电力公司按照国网公司安监部制定的“ 全监督与管理系统 “一个平台、两级部署、三级应用”整体战略规划的相关规定，实现了系统一期、二期的建设应用目标。同时， 2010 年是国网公司信息化深化应用年，电力公司认真贯彻落实国网公司“完善提升、深化应用”的工作思路 3，在“ 程全面竣工验收的基础上，全面启动了信息化深化应用工作，大力推进安全监督与管理系统在内的业务系统深化应用工作，加强系统的实用化，制定公司信息系统深化应用考核办法，并纳入到公司绩效考核体系中，建立了信息化深化应用的常态管理。 信息化深化应用是实现信息化目标和价值的核心途径，也是信息化工作的重中之重。电力公司领导高度重视信息化建设和深化应用工作 4。公司主要领导在会议上多次指出：要以更严谨的工作作风，大力加强信息化建设，切实落实好信息化的深化应用、切实实施好人财物集约化建设，为电力公司争创 “一强三优”的现代化电力企业，真正发挥好信息系统的支撑和保障作用。 电力公司并未满足于已有的成绩，力争在“ 程建设成果良好基础第一章 绪论 2 上，继续大力加强人财物集约化管理、一体 化科研和产业管理等核心业务应用建设，进一步提高应用集成水平。将 以 国网 实用化验收工作作为信息化建设新的起点，继续大力强化安监系统深化应用工作，从而为安监部门的信息化管理工作提供优秀的平台，为公司实现跨越式发展提供坚强的信息化支撑 5 6。 基于上述原因，电力公司准备开展“ 全监督与管理系统扩展应用项目建设工作。 电力公司 深入挖掘安监系统的应用潜力，收集整理目前安全监督与管理系统尚未涵盖、工作迫切需要的业务，进行系统的扩展应用，力求实现安监工作的全面信息化。 第二节 国内外 研究 现状 为了能够 解决电力建设中的 十分关注的 安全管理问题 ，一直以来 国内外许多企业和研究机构 都在开展相关的探索与研究，通过不懈的努力得到了众多的管理思想和管理方法 7。 安全监督与管理系统则是其中极为重要的一种手段， 这一系统的 应用 ，很大程度的提高了 电力建设安全管理水平 ，同时大大降低了电力建设安全事故，为有效预防电力安全事故的发生 发挥了积极的作用 。目前从国内 的最新研究成果看来，最终得到了 “设备是基础 ， 管理是核心 ， 人员是关键”这一 管理理念 ，更多的认为需要 通过强化管理 ，切实有效的监督和管理才是问题解决的关键。 电力企业的信息 系统 对于企业的安全管理研究，已经走了很长一段路，事实也证明信息系统在电力系统安全防范的重要作用 8。 电力系统的安全运 行，现如今已经离不开信息系统的使用，整个电力企业关注的焦点和学术界的相关人士，对推进对电力工业信息安全问题的研究越加投入， 国家电网公司 近几年来的工作重点之一就是电力信息化系统的建设，电力信息化安全系统的建设，已经在 在江苏省电力公 司 、辽宁省电力公司进行了实施，作为电力信息系统安全范例。 在安全方面，电力信息系统是复杂的、 多维的 、 多因素 的，这里包括了软件、组织、系统硬件、物理环境等多方面，不仅如此还包括最终的系统设计、运行、使用、维护等各个阶段。 电力信息系统的安全 至关重要，一旦遭到 破 坏很可能会发生 电力供应中断 的情形，也可能发生 大范围停电事故 9。 2012 年的印度大规模停电事件，就是一起典型的代表，导致全国大范围的骚乱，影响了第一章 绪论 3 国家的安全。 电力信息系统安全工程 有以下方式，通常情况下 通过组织 信息安全专家 、 电力系统专家 、 电力企业用户进行研讨 ，最终达成结论，得到电力信息系统的安全体系结构。电力企业信息网络需要在 应用层 、 网络层 、 数据层等这些不同 层面加强网络安全建设 。首先需要 重点加强电力信息网络身份认证 ，对于恶意攻击能够有强有力地安全系统防范。再者，需要 加强信息网络安全 ，将其 纳入电力安全生产管理体系 。 随着信息技术日益进步，先进的信息系统已经逐步融入了电力系统安全的运行， 电力信息系统 的安全和以往的 单纯的通信系统安全 是不一样的，为了使得电力系统业务 安全 运作， 必须同时考虑广泛分布而又互相联系的业务系统及其与通信系统间的交互 。 从以上的分析中可以看出，对 于 电力信息系统安全方面 的研究， 不论是 企业界还是学术界，都是研究的热点，纷纷开展了大量的研究和分析、实践，最终 也 得到了诸多的解决思路和途径， 对于后来的研究者大有裨益，值得 认真的学习和借鉴。不过看以看出 信息安全是 一个动态变化的 过程 ，并不是简单的 一种状态 10。整个系统的 风险不断地变化 ， 业务不断地拓宽 ， 技术不断地更新 ，人员不断地调整 ，因此使得电力信息系统的安全目标与策略也在不断变化。不可能达到 一劳永逸 的目的，不存在 一步到位的 技术体系和安全方案。以往运用的十分有效的研究成果和理论，如若一层不变必将发生对整个电力信 息系统安全的威胁，不可能总是满足电力企业对整个信息安全的需求 11。 国家电网公司一直在努力去解决，开展了 多次信息安全工作会议 ，激发 自主创新能力 ， 要求提高信息安全核心技术 。 第三节 研究内容与意义 究内容 在 全监督管理业务应用（二期）建设的基础上，推进省公司及各单位迫切 需要的业务系统建设，内容可以分为以下三个方面 。 （ 1） 整合县级供电企业安监业务应用 目前， 监系统的统计分析 模块没有涵盖农电的业务应用，在系统的组织机构表中也没有县级电力公司的设置。因此，要求本次扩展开发 能够将第一章 绪论 4 县电力公司的事故报告纳入到管理范围之内。具体要求如下：把所有县电力公司的组织机构设置在所在市公司机构的下面。允许县电力公司通过事故报告模块填写本公司的电网事故、人身事故、设备事故。允许县电力公司通过安监系统查阅上级单位发布的文件通知、通报快报等业务内容。允许县电力公司人员使用安全教育培训的相关内容。 允许县电力公司人员通过安监系统管理安全工具、特种作业人员等信息。 （ 2）新增安监业 务管理需要实现风险预警 等 功能 实现安监业务范围内所有数据的自动告警功能，数据来源包括 生产管理系统中的 两票管理、缺陷管理记录。 安监系统中的事故报告、安全监督、专项检查、工器具过期未试验、特种作业人员证件过期等风险数据。该模块将最大限度的涵盖生产作业过程中各方面的风险因素，提醒管理者及作业人员避免事故的发生。 安全性评价功能，实现下属各 公司安全性评价的自查评、专家查评的过程化管理，内容包括任务发布、问题记录、扣分记录、查评结果统计等功能。同业对标 功能， 同业对标模块可以分为省公司本部各部门同业对标、市供电公司同业对标、公司所属其他单位同业对标、县级供电公司同业对标 的 四部分功能。安全奖惩管理 功能， 按照电力供安全生产工作奖惩办法的规定，对公司及下属各单位、县公司的先进申报、各种处罚情况、安全黄牌警告发放情况的填报、审核管理。反违章管理 功能， 实现各级单位、部门发现违章情况的填报、审核、汇总统计功能。业绩考核表 生成功能， 实现省公司按月份、年度对市供电公司及直属单位及企业负责人进行指标考核的功能，各单位上报省公司安监部本单位的得分情况，由省公司安监部进行汇总。到岗到位情况统计功能， 利用信息化的优点，实现领导深入现场记录的网络化填报和自动汇总、统计。安全便函管理 功能， 按照 公系统的公函管理模式，实现省公司及下属单位的安监部人员通过安监系统发送 便函的管理。 五防管理功能， 通过与各厂家的五防系统接口，实现对各变电站五防设备台帐管理、日常操作日志浏览、五防解锁钥匙管理、三率统计（安装率、投入率、完好率）等 功能。 （ 3） 深化现有安监业务应用 针 对目前安监系统中已经存在的业务，根据管理工作的需要进行功能的深化研究。系统使用情况统计 功能， 为了更加深入的了解各单位员工的学习、考试情况，以及影响各单位考试成绩的关键因素，需要更加细致地统计员工学习情况、考试结果。安全指标计算 功能， 省公司每年为下属各单位设定事故、一第一章 绪论 5 类障碍发生次数的目标值，作为企业考核的一部分，下 发各单位。计算方式为根据各单位的线路长度、主变台数（含 500抗器）、供电容量等基础数据，乘以特定的系数得到 。 统计报表管理 功能， 实现对所有县电力公司发生的事故报告的统计，并根据省公司及下属单位的统计要求设计相应的统计报表。两票系统的接入及数据追踪 功能， 通过安监系统与生产管理系统的接口，实现在安监系统中按时间、部门对两票合格率进行统计，并能够根据统计结果追踪不合格的两票记录，直到打开对应的工作票。特殊业务窗口提示 功能， 使得用户登陆系统首页后，系统自动把与用户相关的重要信息以窗口提醒的 方式展示给用户。 究 意义 为进一步规范公司安全监督与管理，整合公司各单位先进管理经验，组织安全监督与管理系统扩展应用，实现“三优两化”现代公司目标。 实现安监管理工作全面实现全面的信息化，提高工作效率。利用“ 统提高安全监督与管理工作质量和效率。 推进县级供电公司的信息化管理水平，实现县级公司、地市级公司的统一管理。 利用安监系统推动安全监督与管理工作业务流程的规范化，科学化。 利用系统实现安全监督与管理工作“在线监督、快速反应、闭环管理”。 第四节 文章组织结构 第一章是绪论，首先对 系统 背景进行了 介绍，结合国内外的研究现状， 交代了 论文的主要工作。 第二章 首先对系统的总体需求进行了介绍，在宏观上予以把握，然后针对客户的需求，详细的整理出了系统的功能性需求和非功能性需求，为系统的下一步工作打下基础。 第三章 主要介绍了系统的设计，包括系统的架构设计，技术结构及相关规范，系统的详细设计和数据库设计。对于系统中图形报表、数据设计等规范也第一章 绪论 6 进行了明确，将系统的关键功能的详细设计内容逐一进行了介绍。 第四章 主要对系统最终的实现过程进行了详细介绍，首先介绍了系统实现过程中一些关键问题的解决策略，包括横向数据集成的实现 、安监业务管理规范化以及与相关业务应用及一体化平台的集成。然后介绍了系统关键功能的具体实现，最后介绍了系统的测试工作。 第五章是总结与展望，对进行的工作进行了一个总结 ，对系统的下一步再开发提出了具体要求。 第二章 系 统需求分 析 7 第二章 系统需求分析 第一节 系统 总体 需求 本项目作为“ 全监督与管理系统的扩展应用项目，新增业务模块的界面风格和技术架构必须符合安监系统的标准，并且不能与原有的业务存在冲突。本次开发必须严格遵循安监系统的整体设计和需求规范，把本次新增业务放置在原有的七大模块之中；使用统一的待办集成模式和数据交换 模式，在“ 体化平台的基础上实现信息的有效集成和共享。系统与企业门户集成，实现单点登陆、待办集成 12。用户只需要登陆门户后即可查看安监系统的待办任务，也可以直接进入安监系统而无需再次登陆。系 统通过数据交换平台，实现国网业务数据的下发和市公司业务数据上报 国网。系统通过数据中心实现与其他业务系统的数据共享，如：从 获取安全工器具数据等。 第二节 功能性需求分析 险预警 功能 （ 1）业务描述 随着电力公司信息化建设的广泛应用，已经积累了相当多的业务基础数据，这些宝贵的信息对于安 监部门的信息监督、数据统计等工作非常有意义13。由于各系统独立部署，自成体系，目前还无法使用这些业务数据为安监工作服务。风险预警模块实现从 监系统和生产管理系统中获取风险相关的数据，并计算相应的风险等级，以图形的方式直观展示各单位的风险等级。同时，允许各级管理人员对下级单位（部门）手工发布风险，以提醒相关责任人注意规避风险、防范事故的发生。 （ 2）流程分析 如图 2示，展示了自动预警发布流程。 在表 2对其进行了详细的流程描述。 第二章 系 统需求分 析 8 结 束风 险 预 警 自 动 发 布 流 程风 险 数 据 自 动 采 集 ( 1 )开 始风 险 预 警 提 醒 ( 3 )自 动 计 算 后 发 布 ( 2 )安监系统图 2表 2流程步骤 步骤简述 输入 输出 处理人或角色 相关表单 1. 安 监 系 统 定 期 从监系统各业务模块中获取风险相关的数据 各业务数据 2. 安监系统对各种风险数据进行分析，计算，最终形成风险预警记录并发布。 各业务数据 预警记录 预警信息表 3. 各级单位安监系统使用人员登陆系统，查看各单位当前的风险信息。 预警图； 预警记录 各级安监系统使用人员 预警信息表 如图 2示了手动预警发布流程。在表 2对其进行了详细的流程描述。第二章 系 统需求分 析 9 结 束风 险 预 警 手 工 发 布 流 程省公司地市公司风 险 预 警 填 报 发 布 ( 1 )开 始风 险 预 警 提 醒 ( 2 )风 险 预 警 填 报 发 布 ( 3 ) 风 险 预 警 提 醒 ( 4 )图 2表 2流程步骤 步骤简述 输入 输出 处理人或角色 相关表单 4. 省公司管理人员根据天气预报等信息，对某些单位填写并发布预警信息。 预警记录 省公司安监部 预警信息表 5. 查看各单位当前的风险信息 预警图； 预警记录 省公司管理人员 预警信息表 6. 省公司管理人员根据天气预报等信息，对某些单位填写并发布预警信息。 预警记录 地市安监部 预警信息表 7. 查看本单位当前的风险信息。 预警图； 预警记录 地市各级工作人员 预警信息表 （ 3） 功能描述 第二章 系 统需求分 析 10 风 险 预 警预 警 信 息 增 加风 险 数 据 采 集预 警 信 息 发 布风 险 等 级 计 算图 形 化 展 示短 信 通 知图 2如图 2示了风险预警功能图 。 图 中 预警信息增加 功能需要 各级安监部门 ， 根据实际需要对下级单位或部门填写风险预警信息。风险预警必须指定预警单位，省公司人员可以指定多个预警单位，而地市公司默认为本单位。风险预警必须指定预警类别，如：高温预警、雷电预警、鸟害预警等。必须指定预警开始、结束时间。预警到期后，系统会自动取消预警。 预警信息发布 ， 预警信息填写人根据需要随时发布预警信息。发布时，自动记录 发布人、发布时间。发布之前，系统自动提示用户确认，只有在确认后才能发布。发布后的记录不能随意更改。预警信息发布后，可以在系统中直接查看本单位和上级单位发布的预警信息，并且还可以以图形的方式展现各个单位的发布后的预警信息。 风险数据采集 ， 系统自动从安监系统、生产系统的各业务模块中获取风险相关的信息，从而为风险等级计算提供原始数据。实现与 现重 统种获取两票数据、缺陷数据、停电计划等信息的接口。实现从安监系统的事故报告、反违章管理、隐患排查等模块中获取相关数据功能。数据采集根据 时间设定，到期自动执行，系统可以随时改变采集时间及频度。数据采集范围可以根据需要进行扩充或调整。 风险等级计算 ， 对于采集上来的风险数据，系统自动计算各业务的风险值，最后汇总形成各单位当前的风险等级。业务类型不同，严重程度不同，风险值也不相同，系统应能够对各业务的风险值进行配置，以方面运行过程中的调整，该业务总的风险根据配置参数、记录条数的成绩得到。风险等级分为 1至 4 级，根据风险值从高到低划分， 1 级风险等级最高。单位的风险等级根据各种业务风险值的汇总值获得。 第二章 系 统需求分 析 11 图形方式展示 ， 在地理信息图上展示各单位当前的风险等 级。当用户点击某个单位时，系统自动打开相应单位的风险等级分布，即该单位的风险来之于哪些方面，还可以继续挖掘，直至检索到相应的业务记录。图形中的风险等级以醒目的颜色表示。 短信提醒 ， 实现与短信平台的接口，通过系统向指定员工的手机发送短信提醒。系统可以指定某些业务的风险值超出一定界限后，通知相应的管理人员，提醒其采取必要措施。员工的手机通过安监