电力标准化作业管理系统

1、RFID安全中间件系统项目 电力标准化作业管理系统项目可行性研究报告深圳市中软创新信息系统有限公司一、项目建设的背景和意义我国电网具有点多面广、电压等级复杂、交叉跨越多、变配电设施广泛暴露于人口聚焦地且防护等级低等特点。电力作业普遍具有作业分散、作业人员少、临时性工作多、作业难度小、电压等级低等特征。在安全管理上，不利于统一管理和规范管理，也易使作业人员、监护人员和组织指挥人员产生松懈麻痹心理，发生安全事故。加强标准化建设是现代企业管理的重要方法，实现标准化管理是企业实现科学管理的重要基础。因此，加强电力作业标准化管理，推行标准化作业方法，对作业进行全过程控制是电力安全生产管理的一项重要措施，

2、是安全生产管理活动的一个重要方面。为保证电网的安全、可靠、经济运行，国家电网公司和南方电网公司都一直保持对标准化工作管理的高度重视，严格按照各项国家标准和行业标准来指导和控制电网的生产、运行。同时，两家电网公司各制定了一系列严格的企业标准，规范企业内部各种生产行为和技术指标，确保电网的安全运行，向社会提供优质的服务。2004年，国家电网公司仅现场作业就涵盖了变电一次设备检修、变电二次设备抢修、高压试验、架空输电线路停电检修、架空线路带电作业检修、架空输电线路定期巡视、电力电缆检修巡视、变电站设备巡视等多种作业指导书。各省电力公司要依据国家电网公司提供的现场标准化作业范本，结合本地区实际情况，重

3、新编写适合本地区的现场标准化作业指导书，可谓费时费力又不严谨。标准化作业体系的建立和运行是一项要求严谨、工作量较大的工作。利用传统人工手段很难保证标准化作业的效率和质量。比如在编制、修订现场作业指导书的过程中会面临大量重复、烦琐的工作，而通过运用软件提供的模板技术就可以智能化编制、修订。既保证了作业流程的完整有序，又最大程度地利用了信息化的优势，减少了用户工作量，提高了工作效率。标准化作业体系的运行和改进是一个循序渐进的过程，不可能一蹴而就。但是在整个标准化体系建立和运行的过程中由于人本身会受到各种因素的干扰，那么就可能不会严格按照标准的要求执行和考核。我们可以通过在现场使用智能终端设备的作业

4、指导卡，进行整个任务过程环节的控制和现场作业过程的控制，对电力现场作业活动的全过程进行细化、量化、标准化，保证作业过程处于“可控、能控、在控”状态，不出现偏差和错误，以获得最佳秩序与效果。标准化作业体系不仅涵盖质量标准化体系三层（质量手册、程序文件、作业指导书）文件的建立和运行，还把环境以及职业健康控制要素纳入到系统中去，作到各种体系兼容和整合。如果能够通过软件系统把标准化作业体系从建立到运行的需求实现并加以升华，那么我们有理由相信通过这种高科技的手段所建立起来的管理体系为企业所发挥的作用和功绩是不可估量的。二、技术发展趋势及国内外发展现状我国电力标准化体系的传统作业一般采用手工纸介质记录的工

5、作方式，存在着人为因素多、难于管理和监督、填写内容不规范、缺陷上报不及时、不利于统计分析等弊端，影响了现场作业的效果。为此，有必要引入新技术，提高现场作业管理水平。由于现场作业的工作环境基本在户外，工作环境相对恶劣，故中软创新研发组推荐采用当前主流的、先进的移动手持设备智能终端，并在此基础上构建可靠、稳定、满足实用化要求的系统，实现规范化、程序化、无纸化的标准作业管理。利用技术手段控制现场作业的流程，给电力规范化、精细化、专业化管理提供一个安全可靠、实用有效的软硬件系统，使标准化作业工作更规范、更全面、更有成效，实现利用现代信息技术全面支撑电力标准化作业工作。工作流程如图所示：图2.1.1 工

6、作流程电力标准化作业管理系统将在智能客户端兼容多种目标对象识别技术，包括GPS坐标识别，RFID电子标签识别，条码识别等，根据不同的作业对象的特点，可以有针对性的采用有效的识别方式。比如线路巡视工作中，由于工作环境在户外，工作中跨越的区域范围较广，可以采用GPS坐标识别方式，既能快速定位目标设备，也能即时确定当前作业位置。如果作业的目标设备是在室内的电力设施，则可以采用RFID电子标签识别的方式，快速准确的确定当前设备。智能终端是近年来发展迅速的移动式便携计算机，内置强大的嵌入式Windows Mobile 操作系统，提供USB 口、红外端口、无线网络、GPRS 与后台计算机及相关设备连接通信

7、，提供内嵌式开发环境用以程序设计和处理各种业务数据，应用于各种民用工程。智能终端平台可靠性好功能专一，抗干扰性强，扩展性好，软件的可移植性强。又可以在线和离线结合使用，更加灵活方便，使用智能终端能够大大提高应用软件的使用环境和工作范围。随着科技的不断发展，智能终端自定义业务平台有着广阔的发展前景。根据其技术性能和特点，该平台可广泛应用于如下领域：1、军用/警用：因具有GIS 系统、卫星定位系统和灵活的通信方式，能有效地应用于单兵作战系统、联络指挥系统、巡逻和追捕系统等。2、航空：调度指挥系统3、医用：机器人医疗控制系统4、铁路：调度指挥和管理系统5、工控：消防、电力等数据采集系统6、电力：巡检

8、管理系统、在线监控系统7、工商：巡视管理系统，外出办公系统；8、带有EMAIL、上网功能的通用PDA随着通信网络的日渐成熟，在科技快速发展的现在，移动终端尤其是智能移动终端，在人类生活中起着举足轻重的作用。目前通信发展的核心就是业务，而业务发展的重点就是终端。由于终端的便携性、移动化，满足了人们随时随地做任何事情的需求。在功能使用上，智能终端更加人性化、个性化和多功能化。在科技发达、Internet盛行的今天，所有复杂的程序 和信息连结过程都能被计算机取代，人们需要做的只剩下了一个“敲击”动作，这就是越来越高级的人性化接口。我们有理由相信，智能终端设备终将会改变未来办公方式。三、项目主要研究内

9、容3.1全过程控制所谓全过程控制是指，针对现场作业过程中每一项具体作业的操作，按照电力安全生产有关法律法规、技术标准、规程规定的要求，对电力现场作业活动的全过程进行细化、量化、标准化，保证作业过程处于“可控、能控、在控”状态，不出现偏差和错误，以获得最佳秩序与效果。电力标准化作业管理系统从两个层面对作业过程进行控制，一是整个任务过程环节的控制，如下图所示：图 3.1.1 全过程控制二是现场作业过程的控制。用户在使用智能终端进行现场作业时，智能终端会按照作业指导卡的内容，指导用户按照正确的步骤进行操作，防止出现漏项，跳项等现象，杜绝了作业过程中由于人为因素而出现的错误操作。智能终端部分操作界面如

10、下图所示： 图 3.1.2 开工阶段 图 3.1.3 作业内容 图 3.1.4 作业步骤 图 3.1.5 作业标准 图 3.1.6 竣工阶段3.2模板技术在标准化作业工作中，有一些工作环节工作量大，且重复性高，非常耗费人力。比如：“作业指导书”中的“工作准备、危险点、安全措施、作业内容、作业步骤、作业标准”等内容，与“作业指导卡”中的内容大部分相同，而这部分内容又非常多，如果每次都手工输入，效率低下并且易造成用户抵触心理，影响工作正常开展。再比如：“作业任务”中的作业对象，也是重复性高且数量大。电力标准化作业管理系统中，将通过使用模板技术，既保证了作业流程的完整有序，又最大程度地利用了信息化的

11、优势，减少了用户工作量，提高了工作效率。在系统中，有三处环节使用了模板技术：1、 通过作业指导书，生成作业卡模板的主要内容，如图所示：图3.2.1 指导书生成卡模板2、 通过作业卡模板，生成实际任务作业卡的主要内容，如图所示：图3.2.2 卡模板生成作业卡3、 通过作业对象模板，生成作业任务所关联的作业对象，如图所示：图3.2.3 对象模板生成作业对象3.3闭环工作流程闭环工作流程解决了现场作业工作中存在的职责不清、流程不畅、执行不规范等一系列问题，明确了各部门的工作职责，协调了部门之间的工作关系，加强了现场作业工作的控制、监督及管理，能够最大限度的排除事故隐患。电力标准化作业管理系统的现场作

12、业流程以接受工作任务为起点，工作总结回馈为终点，如下图所示：图3.3.1 闭环工作流程3.4全程无纸化操作手工纸介质记录的工作方式，存在着人为因素多、难于管理和监督等缺点。作业人员现场填写作业记录后，还需要回到办公室录入信息系统，增加了工作量，并且填写内容不规范、缺陷上报不及时，不利于汇总分析和作业管理，影响了现场作业工作的效果。电力标准化作业管理系统中，现场作业的相关数据，包括作业任务信息，作业内容、步骤、标准信息，以及作业结果数据全部直接记录到系统中，通过中间服务层进行数据交换，一次到位，无需再进行二次录入，实现了全程无纸化操作，极大地提高了工作效率。由于数据是按照结构化的规范格式存储的，

13、所以可以非常方便地与生产系统交互，可以方便地导出成格式报表或者打印成纸质文档，充分地利用了现有数据资源。3.5目标对象识别技术目标对象识别，是现场作业工作中一项非常重要的技术。在现场作业工作中，往往一次工作会涉及到大量设备，比如线路巡视工作中，会涉及到多条线路和大量杆塔，完全靠人工识别，效率很低，而且体现不出信息化的优势。当前在目标对象识别领域中，有多种技术正在被应用，以下是几种使用比较广泛的技术：1、 GPS坐标定位图3.5.1 GPS原理示意图GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、

14、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能提供精密的三维坐标、速度和时间。此种方式借助PDA设备上内置或外置的GPS定位装置，通过接收卫星信号，确定当前位置坐标，与目标对象的坐标值进行比对计算后，从而确定目标对象。2、RFID电子标签识别图3.5.2 RFID应用RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）俗称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。此种方式借助PDA设备上的读卡器

15、，读取目标对象的标签，通过标签内置编码，识别目标对象。3、条码识别 图3.5.3 条码应用条码是将线条与空白按照一定的编码规则组合起来的符号，用以代表一定的字母、数字等资料。在进行辨识的时候，用条码阅读机扫描，得到一组反射光信号，此信号经光电转换后变为一组与线条、空白相对应的电子讯号，经解码后还原为相应的文数字，再传入电脑。条码识别技术已相当成熟，其读取的错误率约为百万分之一，首读率大于98%，是一种可靠性高、输入快速、准确性高、成本低、应用面广的目标识别技术。此种方式借助PDA设备上的条码阅读器，读取目标对象的条码，通过条码内置编码，识别目标对象。电力标准化作业管理系统将在客户端兼容多种目标

16、对象识别技术，包括GPS坐标识别，RFID电子标签识别，条码识别等，根据不同的作业对象的特点，可以有针对性的采用有效的识别方式。比如线路巡视工作中，由于工作环境在户外，工作中跨越的区域范围较广，可以采用GPS坐标识别方式，既能快速定位目标设备，也能即时确定当前作业位置。如果作业的目标设备是在室内的电力设施，则可以采用RFID电子标签识别的方式，快速准确的确定当前设备。3.6客户端手持设备应用于标准化作业系统的移动手持设备应满足以下要求：能适应恶劣的工作环境标准化作业的工作现场基本在户外，易受到环境和天气的影响，雨、雪、阳光、温度等都可能影响到手持设备的运行，要求手持设备能适应比较复杂和恶劣的工

17、作环境，在不同环境中都能保证正常运行。良好的性能现场工作的工作量大，设备的性能会直接影响到现场工作的效率，要求手持设备在不同的环境中，都具有良好和稳定的运行性能。具备多种功能模块现场工作，往往需要使用到各种不同的功能，如GPS定位，GPRS/WIFI，条码扫描，RFID，测温，摄像，录音等，要求移动手持设备具备上述大多数功能模块。3.7智能终端技术电力标准化作业管理系统由智能终端和后台管理系统两部分组成，后台管理系统充当服务Agent，主要包括界面表现定义、数据对应定义、业务逻辑定义、数据格式转化和业务逻辑实现。在智能终端主要包括界面生成器，数据格式转化、数据缓存和界面构件库。基本架构如图所示

18、：图3.7.1 智能终端基本架构针对后台的数据库模型，建立一个后台业务数据库模型的映射模型，在这个模型中，后台的数据库都可以通过几个表给维护起来，包括表的用户属性、表本身、表字段、表字段类型等。同时，在这个映射模型上建立表现层模型。表现层模型就是提供给智能客户端前端，通过读取表现层模型的配置信息，就可以形成Windows、Form、Visual Control、Input Text 等界面窗口和控件。用户可以通过这些界面窗口和控件进行数据的录入、修改和保存。业务的实现过程是这样的：（1）了解后台数据库需要采集什么数据。（2）在后台数据库映射模型配置后台数据库需要采集数据的信息。（3）了解前台如

19、何录入数据，主要是数据格式，配置界面生成器模型信息。（4）在映射模型上配置前台数据录入格式。（5）配制完成后。智能客户端通过Web Services 获取映射模型的表现层信息。（6）智能客户端上录入数据，并保存在智能客户端上的数据库。（7）智能客户端数据库表通过Web Services 方式上传到后台Web 上。（8）对上传的智能客户端数据进行分析，分析的依据就是后台数据库映射模型，然后把数据按照映射规则提交给后台数据库中的业务表。这样整个过程就是按照 配置 下载 录入 上传 转化的顺序来实现的。业务的实现过程如下图所示：图3.7.2 业务总体实现框架业务的查询过程如下图所示：图3.7.3 业

20、务查询实现框架智能客户端就是一个纯粹的数据采集器，服务器是一个服务代理，其中间层的Web Services 是一个界面生成器模型和数据库映射模型，最后把业务数据代理转移到数据库业务。四、项目预期目标通过研发本系统可以提高中软创新在嵌入式移动开发领域、3G网络、物联网技术方面的经验，同时，也可以将传统的管理系统在纵深方向得到延伸，提高企业自身的核心竞争力。国家电网还是南方电网都是世界500强的企业，无论是横向比较还是内部业务需要，标准化的作业流程都是必须的。目前国家电网及南方电网公司都已经大力开展标准化作业的相关工作，未来标准化作业管理系统市场前景广阔。就中软创新目前市场以国家电网公司湖北电网公

21、司、南方电网中的广东电网公司为主，标准化作业系统按照县级供电局推广，可以在湖北76多个县、广东21个地市电网公司推广，可实现产值为：76（县）*25万+21（市）*160万=5260万元。并以此辐射国家电网及南方电网的其他省区，创造的经济效益将非常可观，也可以为深圳经济的提速做些微薄贡献。五、项目实施方案为了保证整个工程能够自始至终协调有序、保质保量地按计划完成，中软创新公司为本项目的系统建设工作设计了完善的项目组织结构，配备了一批具有扎实的项目管理理论知识和丰富的系统工程实践经验的项目管理人员、ISO9001和CMM5质量管理人员和工程技术人员。我公司通过遵循ISO9001和CMMI3质量管

22、理体系要求，已经形成了完整的包含分析、设计、开发、测试、实施、验收等项目实施全过程的管理体系。以此为基础规范项目的实施过程，降低和消除项目风险，保证本项目的质量和工期。软件开发过程遵循CMMI的项目过程管理，采用生命周期的方法，划分开发阶段和各阶段之间的关系。一般应按照瀑布型模型进行开发。需方委托开发的软件系统，阶段划分为：总体设计阶段、系统分析阶段、系统设计阶段、软件编制阶段、系统验证阶段、试运行阶段、修改阶段和验收阶段。其中系统分析（需求分析）、系统设计、软件编制和系统验证阶段组成系统开发阶段，是项目开发的主要阶段。阶段之间按照瀑布型模型的规定，每个阶段结束之后开始新的阶段的工作。总体设计

23、阶段设计内容包括：用户网络硬件平台设计、用户软件运行平台设计、用户软件系统框架功能和关系。框架对象结构等。总体方案往往在开发合同之前进行，所以往往需要设计开发的进度，系统建设的费用，等内容。所以总体设计应包括粗框架的进度计划。用户需求分析或成为用户系统分析，使用面向对象的方法建立用户对象模型，并且进行功能描述。系统设计阶段按照面向对象的方法进行软件设计，数据库设计和用户界面设计。本项目将在开发完毕后申请软件著作权，其软件产品的知识产品归中软创新所有。六、项目计划进度项目详细实现计划：序号阶段名称时间交付成果1可行性研究阶段2009年10月1日2009年12月1日项目可行性报告2系统需求规划阶段

24、2009年12月1日2010年2月25日项目开发计划、项目实施计划、项目需求调研计划需求调研分析报告、总体设计3系统设计阶段2010年3月1日2010年6月30日系统配置及参数说明、系统需求开发设计、概要设计说明书、详细设计说明书、数据库设计说明书、业务功能规范、集成要求规范、安全认证规范4系统编码和测试阶段2010年7月1日2010年10月30日现场验收报告、应用程序代码（源代码包含注释）、应用程序框架开发说明书、功能测试报告5系统实现和试运行阶段2010年11月1日2011年3月30日二次开发手册、试运行报告、性能测试报告试运行验收报告、用户操作手册、系统维护手册、应用软件清单系统参数配置

25、说明技术服务和技术培训相关资料等6正式上线及完善阶段2011年4月1日2011年6月1日竣工验收报告软件源代码（源代码包含注释）技术方案中的第三方产品的技术说明和操作、维护资料系统崩溃及恢复步骤文挡7市场推广阶段2011年12月1日有实用单位并有应用化经历七、现有工作基础和条件深圳市中软创新信息系统有限公司是从事电力信息服务的专业公司，专注于电力ERP/MIS、电力EIP/EAI、电力EAM和电力信息安全以及电力智能系统等业务方向。中软创新以技术为发展之本，通过专业的规划、组织和管理，创建了MyASA体系结构(My Adaptive System Architecture)，形成了基于数据库应

26、用的开发基础，实现了规范化和构件化的开发管理。中软创新在行业信息化建设中，积累了丰富的工程经验、广泛的市场资源和对行业需求的深刻认识，并依此改变着与客户间传统的商业关系。目前，中软创新在互联网建设、网络安全、电子商务、电力信息服务和网络系统集成等领域已取得了成功的发展。中软创新汇聚了一批技术精湛、富有朝气的优秀人才，素质全面、队伍年轻是其把握时代科技的有力保障。中软丰厚的科技与人才资源，更不断充实企业的根基。中软创新在全国最先提出并采用了ASA体系结构，软件产品经历了全定制、自适应、智能化三个阶段，比较好地解决了用户特色和产品通用的矛盾；在电力信息化和其他行业的建设中，始终把握信息技术的最新动向，和许多国内外的著名公司建立了固定畅通的技术合作交流的渠道，把最先进的信息技术最早应用于电力行业；电力产品