采用工作流技術的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)

傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)存在不支持業(yè)務流程等諸多缺點。本文將工作流管理技術與管理信息系統(tǒng)相結合，開發(fā)了一種新型的基于工作流技術的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)的總體結構、數據處理系統(tǒng)的劃分、數據庫系統(tǒng)的設計、數據接口的設計、工作流管理子系統(tǒng)設計、系統(tǒng)安全設計等方面的內容。該系統(tǒng)既具備辦公自動化優(yōu)點，又具備傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的特點。實現了對企業(yè)業(yè)務流程的管理，保證了當企業(yè)的組織結構、業(yè)務流程發(fā)生改變時，系統(tǒng)依然能夠有效運行。
    關鍵字：發(fā)電企業(yè)；工作流技術；管理信息系統(tǒng)；

Research and development of power plant management information system based on workfolw technique

Luo Zheng-jun¹, Yao Jian-gang¹, Luo Dian-sheng¹, Yao yao², Liu Qi²,

(1. College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China 2. Hunan HDWL Electric & Information TECH CO.,LTD , Changsha 410012, China)

   Abstract: Traditional power plant management information system contains some shortcomings such as not supporting workflow. A new power plant management information system based on the workflow technique is developed, which integrates the workflow technique with management information system. The structure of the system, the designation of the database, data interface, workflow management system and system security are introduced. The system owns both the advantages of the OA and traditional management information system. It can manage the power plant workflow and guarantee that the system can operate effectively when change occurs in the workflow and the organization structure.
    Key words: power plant; workflow technique; management information system

0 引言
    近年來隨著電力市場的改革，各電廠之間的競爭加劇^[1]。為了提高生產效率，在電力市場競爭中具備優(yōu)勢，各電廠都投入了大量的人力和資金來建設管理信息系統(tǒng)。然而傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)具備擴展能力差、難以維護、難以與內部Intranet或外部Internet集成、可重用性差、不支持業(yè)務流程等諸多缺點，顯然已不能滿足當前電力市場條件下發(fā)電企業(yè)發(fā)展的必要條件，應用新型的企業(yè)管理模式以及管理信息系統(tǒng)已成為發(fā)電企業(yè)生存和發(fā)展的需要條件，同時也成為完善電力市場技術支持系統(tǒng)的重要步驟。
    本文將工作流管理技術與管理信息系統(tǒng)相結合，提出了一種新型的基于工作流技術^[2，3]的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)(簡稱WFMIS)。該系統(tǒng)采用了一種基于數據庫的工作流技術，既具備辦公自動化優(yōu)點，又具備傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的特點。本文結合作者開發(fā)完成湖南耒陽電廠二期管理信息系統(tǒng)的實際，對WFMIS的具體實現方法與步驟進行了詳細介紹。

1  WFMIS系統(tǒng)總體結構框架
    圖1是WFMIS系統(tǒng)的總體結構框架圖。圖中最底層是數據庫系統(tǒng)，它是WFMIS系統(tǒng)的基礎；在此之上是數據處理系統(tǒng)，它是整個系統(tǒng)中最基本的、也是最繁重的工作內容。
 

2  數據處理系統(tǒng)的劃分
    數據處理是WFMIS中最基本、也是最繁重的工作內容。它收集各類基礎數據，進行分類存儲、處理、制作報表、流程處理等，并向領導層輔助決策提供依據，所以它是WFMIS的基礎工程。目前的數據處理正向聯機事務(OLTP)方向發(fā)展，要求直接用計算機作為工具來從事業(yè)務處理工作，在工作的同時完成數據的收集與整理，它要求系統(tǒng)具有高可靠性及快速響應能力。
    數據處理系統(tǒng)設計的主要任務是根據系統(tǒng)對數據處理功能的要求，進行相關子系統(tǒng)的劃分，對各子系統(tǒng)的功能做概要說明，并描述各個子系統(tǒng)之間的數據流關系。
    子系統(tǒng)的劃分將遵循以下的原則：
    (a) 子系統(tǒng)在邏輯上具有相對獨立性；
    (b) 最大內聚和最小外界耦合；
    (c) 盡可能考慮與發(fā)電企業(yè)業(yè)務管理體制相適應。
    在耒陽電廠二期項目中，WFMIS將數據處理系統(tǒng)劃分為生產管理和經營管理兩大部分，共八個子系統(tǒng)。其中生產管理部分包括：實時信息查詢子系統(tǒng)、設備管理子系統(tǒng)、工程項目管理子系統(tǒng)、生產技術管理子系統(tǒng)、物資管理子系統(tǒng)；經營管理部分包括：計劃管理子系統(tǒng)、運營成本分析子系統(tǒng)，另外還包括系統(tǒng)維護子系統(tǒng)。

3  WFMIS數據庫系統(tǒng)的設計
3.1 數據對象劃分
    WFMIS系統(tǒng)是一個基于數據庫的大型系統(tǒng)，建立穩(wěn)定的數據基礎是WFMIS建設的最本質的任務之一。企業(yè)的信息化就是改造企業(yè)混亂無序的數據環(huán)境，逐步建立高檔次數據環(huán)境的過程。LDWFMIS系統(tǒng)中的任何部分都和數據庫直接關系，數據庫設計的好壞，不僅影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性，也很大程度地影響系統(tǒng)的運行效率。本系統(tǒng)正是從此點出發(fā)，在進行全面的數據分析的基礎上進行數據建模，力求數據庫滿足數據庫系統(tǒng)的設計的規(guī)范要求，設計出一個高效的信息檢索系統(tǒng)數據庫。
    WFMIS應用了支持面向對象的大型關系數據庫Oracle8i做為數據庫系統(tǒng)軟件，采用面向關系對象的數據設計，將各個系統(tǒng)看作一個對象，在數據庫設計充分表達各對象的數據元素和數據關系。整個電廠數據庫可以若干類別的對象組成，如電廠對象、電廠設備對象、電廠庫存對象、電廠配置對象、電廠子項對象等。
    經過全面的數據分析發(fā)現，以上對象分成兩種基本類型：一類是面向流程的數據對象，另一類是面向設備的數據對象。面向流程的數據對象主要是將整個系統(tǒng)看作是一個按一定的順序而組成的系統(tǒng)，其中包含設備、文檔等信息。其主要是從空間上來描述系統(tǒng)。例如一個電廠對象。面向設備的數據對象則是將系統(tǒng)看成是由一些設備類型的對象組成，每一個靜態(tài)的對象都由許多數據元素組成，其中包括設備的不變信息和可變信息，例如電廠設備對象和庫存清單對象等。
3.2 數據庫的邏輯劃分
    為了保證各個數據處理子系統(tǒng)的獨立性以及安全性，根據數據處理系統(tǒng)的劃分原則將WFMIS數據庫劃分為八個邏輯獨立的數據庫，實際在ORCALE8i中稱為八個方案，每個方案對應一個用戶，只有該用戶具備對該方案內的所有數據庫表的所有操作權限。由于各邏輯數據庫之間在原則上是不能互相訪問的，然而系統(tǒng)之間避免不了一些數據信息的交換，因此，各邏輯數據庫之間的數據信息交換通過各方案之間的對對方用戶的相應授權來完成。

4 系統(tǒng)數據接口的設計
    由于WFMIS在整個電廠系統(tǒng)中的位置，系統(tǒng)有很多的數據來源于原有的一些其它系統(tǒng)，如電廠監(jiān)視信息系統(tǒng)(SIS)、財務管理系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)、調度、SCADA等，各個系統(tǒng)都以數據庫作為后臺。由于各系統(tǒng)的網絡環(huán)境及數據庫類型的不同，因此就存在與本系統(tǒng)的接口問題。另外，為了增強系統(tǒng)的兼容性和和擴充性，在軟件上也存在著編程接口。本系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的接口均通過網關工作站交換數據。而與其它軟件的預留接口都為標準編程接口。圖2為WFMIS系統(tǒng)在耒陽電廠二期項目中的數據接口結構圖。

 
4.1 SIS接口
    SIS是一個實時系統(tǒng)，其后臺數據庫采用實時性良好的IFIX advance數據庫。IFIX 數據庫是內置PI系統(tǒng)的具有開放型結構的實時數據庫，能夠建立大型實時數據庫和歷史數據庫。它能采用多種數據共享方式與ORACLE、SYSBASE、INFORMIX等其它大型數據庫進行數據共享。本系統(tǒng)通過網關與SIS連接，并且通過網關到SIS實時數據庫查詢提取數據。網關通過軟件設計實現系統(tǒng)的隔離和將實時數據從IFIX advance數據庫傳遞到Oracle數據庫。圖3為WFMIS系統(tǒng)與實時數據庫的接口圖。

4.2 財會系統(tǒng)接口
    財會系統(tǒng)基本上沒有什么特別明顯的實時性，其數據是通過定期查詢提取報表的形式獲得。由于財會系統(tǒng)所涉及的機密問題，因此，在獲取財會數據時必須保證財會系統(tǒng)的保密性和安全性。采用網關負責財會系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)的數據交流，它既可以限制對財會或MIS系統(tǒng)的越權數據訪問，又能起到數據交流的作用。兩系統(tǒng)之間的網關也是通過軟件實現，在系統(tǒng)中同時起系統(tǒng)隔離和數據正常交流的作用。
4.3 一期系統(tǒng)接口
    對一期系統(tǒng)的接口存在數據上的接口和編程上的接口兩個問題。由于一期系統(tǒng)也存在一個后臺的SIS系統(tǒng)，因此，在數據上的接口和二期系統(tǒng)的類似，即通過網關軟件實現。本系統(tǒng)為一期系統(tǒng)預留了接口，在程序上通過預留模塊化的標準編程接口，以便日后軟件擴充升級。在數據上利用在數據庫中預留一期系統(tǒng)的表空間和表結構，日后傳入數據即可對數據庫進行擴充。
4.4 其他數據
    有關工作崗位錄入的各種數據被存入發(fā)電廠管理信息系統(tǒng)數據庫。

5 工作流管理子系統(tǒng)設計
    WFMIS中的工作流系統(tǒng)的實現體現在流程管理系統(tǒng)的設計上，流程系統(tǒng)用于在整個MIS中各用戶信息的交流。這些信息包括生產工作中產生的各種報表，文檔，資料和其他信息。
5.1 主要功能模塊及業(yè)務邏輯
    WFMIS中工作流管理系統(tǒng)主要包括流程設置、流程處理 、流程啟動、流程通知、流程操作、流程數據顯示、流程狀態(tài)跟蹤、流程考核管理、流程清理等模塊。
    限于篇幅僅給出流程設置模塊邏輯示意圖，見圖4。

 
5.2 流程管理系統(tǒng)數據庫設計
    本系統(tǒng)數據庫使用系統(tǒng)維護系統(tǒng)數據庫，主要包括以下數據庫表：
    (a) MIS系統(tǒng)用戶信息表tb_xtyhxxb：用于對用戶授權時找出所有用戶；
    (b) 用戶權限表tb_yhqxb：用于給流程結點操作權限授予一個或多個用戶；
    (c) 流程模板庫tb_lcmbk：用于存放所有流程信息；
    (d) 流程信息表tb_lcxxb：用于存放流程中所有結點信息；
    (e) 流程跟蹤情況表tb_lcgzqkb：用于存放流程中每個相關用戶對流程結點所作的操作情況；
    (f) 業(yè)務流程考核記錄表tb_ywlckhjlb：用于存放整個流程的完成情況，以便考核；
    (g) 公文庫tb_gwk：存放流程中如審批等所加的審批報告等公文以及個用戶之間直接所發(fā)公文；
    (h) 流程通知表tb_lctzb：用于存放流程到達的信息；
    (i) 郵件表tb_yjb：用于向流程處理用戶發(fā)送通知信息郵件(相當于第三章中的用戶任務表)。
5.3 流程管理子系統(tǒng)與WFMIS中其它子系統(tǒng)的接口
    流程管理子系統(tǒng)與WFMIS中其它子系統(tǒng)的接口采用以下方法。
    (a) 在所有的具備流程的數據庫表中，加入三個字段分別為流程代碼(fd_lcdm)，流程序號(fd_lcxh)，流程標志(fd_lcbz)；
    (b) 在所有的具備流程的模塊中加入“啟動流程”和“處理流程”二個功能按鈕，并按規(guī)則命名；
    (c) 在“啟動流程”功能按鈕的click事件中加入全局函數gf_start_flow，在“處理流程”中加入全局函數gf_depose_flow；
    (d) 所有包含流程的窗口在open事件中加入gf_init_flow全局函數。
    各個函數的實現是流程管理系統(tǒng)中通過功能對象封裝實現的，運行于系統(tǒng)的分布是應用服務器上。

6 系統(tǒng)安全設計
    WFMIS系統(tǒng)的用戶分為三種：一是享有特權的廠級領導用戶，可以查詢訪問整個系統(tǒng)或與其相關的數據資料；二是一般部室用戶，僅能使用他們權限內的一些數據資料；三是系統(tǒng)管理員，具有系統(tǒng)最高權限，由他們負責整個系統(tǒng)的安全、調度、授權等等。
    系統(tǒng)分為二級保護，第一級是以太網入網口令保護，它直接針對綜合查詢系統(tǒng)的入網用戶名和口令，用戶根據用戶名和口令訪問網絡資源，系統(tǒng)管理員在以太網中對各用戶所有目錄下的文件進行分類授權，使各用戶的數據庫在其子目錄下得以保護。第二級是在應用設計中，系統(tǒng)管理員對用戶訪問所有模塊的權限設計一個權限表，通過該權限表，決定用戶可訪問模塊的范圍。通過以上處理，系統(tǒng)形成自動三級保護。用戶名和口令相當于“身份證”，用戶進入WFMIS系統(tǒng)后由權限表決定用戶可以使用那些模塊，不能使用那些模塊，用戶無法越權行動。
    除以上存取控制之外，系統(tǒng)還配備了網絡防病毒軟件，防止病毒對網絡數據文件的破壞，并在程序設計上考慮了數據存取的并發(fā)處理。

7 結語
    本文借鑒工作流管理技術方面的研究成果和已有工作流產品的成功設計經驗，設計開發(fā)了基于工作流技術的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)將工作流管理技術與傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)有機的相結合，實現了對企業(yè)業(yè)務流程的管理，保證了當企業(yè)的組織結構、業(yè)務流程發(fā)生改變時，系統(tǒng)依然能夠有效運行。本系統(tǒng)已在耒陽電廠等國內大型電廠投入運行，效果良好。