摘 要：采用三層數據庫技術(shù)，以局域網(wǎng)用戶(hù)（包括遠程用戶(hù)）為對象，建立數據庫服務(wù)器、應用程序服務(wù)器和客戶(hù)應用的火電機組及電力傳輸網(wǎng)方面的技術(shù)信息管理系統。通過(guò)對數據的采集、分析和處理，找到生產(chǎn)過(guò)程中規律性問(wèn)題，發(fā)現機組設備運行缺陷，為設備故障的及時(shí)、快速、準確診斷提供信息支持。
關(guān)鍵詞：計算機信息管理系統;局域網(wǎng);設計;數據庫;客戶(hù)應用;發(fā)電機組
1概述
目前，我國電力企業(yè)管理信息系統的建設已進(jìn)入了新的實(shí)用化階段，但大部分所涉及的數據是管理或實(shí)時(shí)運行參數，發(fā)電機組或設備的檢修、安裝、設計參數及相關(guān)技術(shù)標準等數據很少進(jìn)入MIS系統，而這些數據對于機組的可靠運行和故障分析來(lái)說(shuō)是非常重要的判斷依據。發(fā)電機組綜合信息管理系統就是利用現代信息技術(shù)和計算機管理手段，建立火電機組及電力傳輸網(wǎng)方面的技術(shù)信息管理系統。使專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員通過(guò)對這些數據的分析和處理，找到生產(chǎn)過(guò)程中的規律性問(wèn)題，發(fā)現機組設備運行缺陷，為故障的及時(shí)、快速、準確診斷提供信息支持，從而提高電力生產(chǎn)安全運行水平。
本系統的設計目標為快速、準確地把發(fā)電機組的設計規范標準、安裝信息、機組調試信息、檢修信息、故障處理信息、運行狀態(tài)信息及實(shí)用的計算方法等復雜信息，通過(guò)方便的輸入方法存到數據庫中，使局域網(wǎng)中的用戶(hù)可以直接查詢(xún)機組信息，遠程客戶(hù)通過(guò)PSTN（ISDN）也可方便地進(jìn)行查詢(xún)。
2系統結構設計
2.1系統體系結構的選擇
隨著(zhù)計算機技術(shù)的應用普及和發(fā)展，數據庫技術(shù)越來(lái)越成熟，采用數據庫技術(shù)來(lái)設計這樣的系統也越來(lái)越容易。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)現這樣的系統可采用3種體系結構：客戶(hù)/服務(wù)器（C/S）模式；客戶(hù)/服務(wù)器/數據庫（C/S/D）3層結構模式；瀏覽器/服務(wù)器/數據庫(B/S/D)3層結構模式。
C/S模式的優(yōu)點(diǎn)為：將應用邏輯與數據分離，實(shí)現了在網(wǎng)絡(luò )上的負載均衡，充分利用了網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器的處理能力?？蛻?hù)只需將請求送給數據庫服務(wù)器，數據查詢(xún)工作由服務(wù)器承擔，服務(wù)器的能力可以得到充分發(fā)揮。但是其缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái)：由于計算機技術(shù)的快速進(jìn)步和企業(yè)需求變化的加快，企業(yè)面臨的硬件、網(wǎng)絡(luò )操作系統、數據庫系統、開(kāi)發(fā)工具以及應用系統的升級周期越來(lái)越短，因此系統維護費用變得越來(lái)越高。在客戶(hù)端必須安裝特定的操作系統、中間件和應用系統等才能工作，而應用系統安裝、升級的維護需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行，且必須各站點(diǎn)逐個(gè)安裝，使客戶(hù)端的維護工作量非常大。
B/S/D模式采用標準的TCP/IP、HTTP傳輸協(xié)議，客戶(hù)端通過(guò)單一的瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)WebServer以及相連接的后臺數據庫。B/S/D結構具有使用簡(jiǎn)單，易于維護等特點(diǎn)，但是這種WEB數據庫的開(kāi)發(fā)采用CGI（通用網(wǎng)關(guān)接口）、ASP（動(dòng)態(tài)服務(wù)器網(wǎng)頁(yè)）、PHP（超文本預處理器）等技術(shù)，對于實(shí)現復雜的業(yè)務(wù)邏輯系統及交互式用戶(hù)界面比較繁瑣，且速度較慢。由于發(fā)電機組綜合信息管理系統的應用主要針對本單位局域網(wǎng)用戶(hù)（包括遠程用戶(hù)），因此選擇了C/S/D的3層數據庫模式。該模式是將C/S模式下的客戶(hù)端應用分為2部分：將程序功能和數據庫操作作為應用程序服務(wù)器，將輸入/輸出界面和網(wǎng)絡(luò )通訊作為客戶(hù)應用程序（瘦客戶(hù)）?？蛻?hù)端只負責用戶(hù)的輸入/輸出和網(wǎng)絡(luò )通訊工作，應用程序服務(wù)器負責核心的、易變的業(yè)務(wù)邏輯。這種模式消除了C/S模式中客戶(hù)端應用軟件分發(fā)的問(wèn)題，而且與B/S/D模式相比，客戶(hù)應用與服務(wù)器應用開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單、靈活，客戶(hù)端程序比IE瀏覽器有更好的安全性、可靠性和更快的速度。
2.2硬件體系統
硬件體系統結構如圖1所示。
2.3軟件體系統
軟件體系統采用3層數據庫技術(shù)來(lái)實(shí)現，即以局域網(wǎng)用戶(hù)（包括遠程用戶(hù)）為對象，建立數據庫服務(wù)器、應用程序服務(wù)器和客戶(hù)應用的3層數據庫的通用信息管理系統，使授權用戶(hù)能快捷方便地編輯、瀏覽和查詢(xún)有關(guān)信息。軟件體系統結構見(jiàn)圖2。
本系統服務(wù)器端采用Windows 2000 Server操作系統，以 ORACLE 8i為數據庫平臺，開(kāi)發(fā)工具采用前沿開(kāi)發(fā)工具之一的Delphi 6.0，客戶(hù)端可為Windows 98/2000/XP 操作系統。
3系統實(shí)現的功能
3.1主要功能
本系統針對電力生產(chǎn)服務(wù)中對發(fā)電機組設備技術(shù)信息的需求，做了詳細分析，設計了如下主要功能：用戶(hù)及權限管理，目錄樹(shù)管理，信息文檔管理，信息查詢(xún)，信息輸出處理，掃描儀輸入接口，郵件管理，公告板管理，輔助功能，瀏覽歷史記錄和顯示在線(xiàn)用戶(hù)等。
3.2功能實(shí)現
系統設計有4個(gè)程序：服務(wù)程序、客戶(hù)程序、有關(guān)參數設置程序和掃描儀接口程序，分別完成不同的任務(wù)，重點(diǎn)在服務(wù)程序和客戶(hù)程序。
3.2.1服務(wù)程序
運行于中央服務(wù)器，負責程序功能、用戶(hù)請求調度和數據庫存取，它是本系統的核心部分。為使客戶(hù)端程序能訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器上的服務(wù)程序，它們之間的通信采用DCOM協(xié)議實(shí)現。
3.2.2客戶(hù)程序
安裝在系統的各用戶(hù)端，主要進(jìn)行用戶(hù)及權限管理、發(fā)電機組綜合信息數據輸入、修改、瀏覽、查詢(xún)、打印處理、郵件、公告板等操作，實(shí)現類(lèi)似于IE的專(zhuān)用客戶(hù)瀏覽器功能。
本系統收集的數據是各發(fā)電機組設備的技術(shù)檔案，是為專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員及管理部門(mén)提供決策依據的，各類(lèi)信息的輸入及瀏覽、共享要有一定的權限設置。系統在設計過(guò)程中綜合運用了Linux進(jìn)程管理、用戶(hù)權限管理及Windows 2000的資源管理器和網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)共享權限思想，使程序具有較好的結構、規范而統一的操作方法?？蛻?hù)端界面風(fēng)格類(lèi)似于Windows操作系統的資源管理器，信息文檔管理采用目錄樹(shù)結構方式，而且可由用戶(hù)任意設定目錄樹(shù)的結構，這是本系統與其它信息管理系統的不同之處。由于本系統所收集的信息是專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在實(shí)際工作中逐漸積累起來(lái)的，其數據格式多種多樣, 如文本、圖像、聲音、視頻等。所以，本系統要能管理任何數據類(lèi)型的信息文檔，如：Word 文檔、Excel文檔、文本文件、聲音文件、視頻文件甚至是可執行文件(*.exe)，該功能是基于ORACLE 8i來(lái)實(shí)現的。ORACLE 8i是一個(gè)面向Internet計算環(huán)境的數據庫，對ORACLE數據服務(wù)器的幾乎所有方面都有增強，尤其是對媒體數據類(lèi)型支持方面，能夠管理Internet應用和傳統應用中的所有多媒體內容，包括圖像、音頻、視頻、文本和位置信息，并支持對WEB應用的強大的文本檢索能力。本系統充分利用了ORACLE 8i的這些特性。
3.2.2.1用戶(hù)管理
主要實(shí)現系統用戶(hù)的添加、刪除、修改及用戶(hù)工作組劃分等功能。用戶(hù)及組的劃分使信息文檔在網(wǎng)絡(luò )上共享時(shí)，可方便地設置輸入、瀏覽權限，防止寶貴的技術(shù)資料泄密。用戶(hù)有3種類(lèi)型，分別是普通用戶(hù)、高級用戶(hù)和系統管理員。為方便管理和設置相應權限，可將用戶(hù)分成組，一個(gè)用戶(hù)可屬于多個(gè)組。
3.2.2.2目錄樹(shù)管理
目錄樹(shù)類(lèi)似Windows操作系統中的文件夾，可由本系統信息數據的管理部門(mén)構造（具有相應權限的用戶(hù)）。如總的目錄樹(shù)下可設 “電廠(chǎng)”、“模板庫”、“應用程序”等目錄，“電廠(chǎng)”目錄下可建立“西柏坡電廠(chǎng)、“石家莊熱電廠(chǎng)”等子目錄，各電廠(chǎng)目錄下又可分專(zhuān)業(yè)，如圖3所示。
3系統目錄結構示意圖
系統管理員和被授予完全控制權限的用戶(hù)能編輯目錄樹(shù), “新增同級目錄”和“新增子目錄”功能可實(shí)現任意添加多級目錄及其子目錄項，調整目錄項的相對位置。還可進(jìn)行刪除、取消等操作，也可將任一目錄設置為共享，指定可瀏覽、編輯該目錄的用戶(hù)和工作組，設置該目錄的審核權限。為使本系統中的數據更真實(shí)、可靠，系統設計了數據審核流程，系統中的文檔可實(shí)現10級審核，0級為不審核，1級為第一級審核，最高為10級，審核的順序是從1 級開(kāi)始逐級進(jìn)行的，前一級未審核時(shí)，后一級不能進(jìn)行，并且審核人只能編輯、修改自己的審核意見(jiàn)，對其它人的審核意見(jiàn)只能瀏覽查看。
3.2.2.3信息文檔管理
目錄樹(shù)的管理和信息文檔的管理是本系統核心模塊，目錄樹(shù)把文檔組織起來(lái)，方便管理和查詢(xún)，是系統的骨架。而信息文檔是系統的血肉，兩者缺一不可。文檔管理包括文檔瀏覽、編輯、修改、審核和應用。
a. 文檔瀏覽打開(kāi)一個(gè)目錄后，右邊文檔顯示欄顯示出其對應的文件信息，如文件名稱(chēng)、類(lèi)型、審核情況以及修改時(shí)間等，用鼠標左鍵雙擊該文件名即可打開(kāi)瀏覽具體的文件內容，單擊鼠標右鍵，通過(guò)快捷菜單還提供了不同的“查看”方式、幾種“排列圖標”方式和“刷新”等操作。
b. 文檔編輯實(shí)現文檔的添加、刪除、拷貝、粘貼等，這些操作功能都放在其快捷菜單上，只有被授予完全控制和寫(xiě)入用戶(hù)才能使用這些功能。
c.文檔修改和審核當用戶(hù)被授予完全控制、文檔的創(chuàng )建者或是寫(xiě)入用戶(hù)且審核級別大于0時(shí)，可以使用 “文檔修改和審核”功能進(jìn)行修改和審核，即添加關(guān)鍵詞、修改文檔內容、加入審核意見(jiàn)等。
d. 文檔應用提供用Windows默認軟件打開(kāi)、另存文件、查看審核意見(jiàn)、合成輸出到Word、信件發(fā)送和公告板發(fā)送等功能。其中，合成輸出到Word是把當前文檔內容和所有該文檔用戶(hù)的審核意見(jiàn)輸出到Word，形成新的文檔，然后根據用戶(hù)的需要進(jìn)行加工處理。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員利用此功能可對查詢(xún)出的信息進(jìn)行分析和綜合，提取有用的數據作為參考，方便故障的診斷和處理。
3.2.2.4信息查詢(xún)
主要實(shí)現信息檢索和處理?？筛鶕?shí)際需要，按關(guān)鍵詞、文件名、目錄名進(jìn)行檢索，還可指定檢索范圍：當前目錄或所有目錄。對于檢索到的文檔，既可輸出到文件（另存），也可以輸出到Word進(jìn)一步處理，還可以用Windows默認的軟件打開(kāi)處理。
3.2.2.5郵件管理
郵件管理可使本系統中的用戶(hù)相互收發(fā)郵件，是Intranet郵件系統的簡(jiǎn)化版，提供郵件發(fā)送、瀏覽和處理等功能。
3.2.2.6其它功能
實(shí)現公告發(fā)送、瀏覽、處理等的公告板管理；瀏覽歷史記錄，顯示曾訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的文檔信息；顯示當前在線(xiàn)的用戶(hù)等。
3.2.3有關(guān)參數設置程序
實(shí)現把客戶(hù)端程序的服務(wù)器名稱(chēng)設為程序服務(wù)器及數據庫系統所在的服務(wù)器名稱(chēng)或IP地址，方便客戶(hù)程序與服務(wù)程序之間的連接。
3.2.4掃描儀接口程序
提供連接掃描儀的接口程序，能將圖片掃描且輸出成BMP格式并保存。
4數據關(guān)聯(lián)分析
在本系統中，所涉及到的數據有信息目錄樹(shù)數據、具體信息數據表、系統用戶(hù)表、工作組表、在線(xiàn)用戶(hù)表、權限設置表、公告板表、電子郵件表、文檔審核表等多個(gè)數據表，基于通用設計目標，數據組織較為復雜，所以采用了多種數據關(guān)系模型來(lái)實(shí)現。數據之間的關(guān)聯(lián)如圖4所示。
5遠程訪(fǎng)問(wèn)的實(shí)現
本系統不僅可以在局域網(wǎng)中使用，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員出差在外時(shí)，可以通過(guò)PSTN方式（見(jiàn)圖1），經(jīng)過(guò)遠程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器，以合法用戶(hù)身份查詢(xún)有關(guān)數據。
6結束語(yǔ)
本系統功能完善、使用簡(jiǎn)便、維護容易、便于擴展，具有較長(cháng)的使用生命周期，已在河北省電力試驗研究所局域網(wǎng)中使用，收集了河北省南部電網(wǎng)部分發(fā)電機組設備的技術(shù)數據，建立了數據庫、模板庫和方法庫，并結合研究和試驗成果，建立了汽機振動(dòng)模型、機組熱經(jīng)濟分析模型庫，具有較強的實(shí)用性，為更好地服務(wù)于電力生產(chǎn)提供了信息資料保證,為河北省南部電網(wǎng)發(fā)電機組的可靠運行和故障診斷提供了可靠的技術(shù)依據。經(jīng)管理員授權后，河北電力信息網(wǎng)內的用戶(hù)也可使用本系統，實(shí)現發(fā)電機組技術(shù)資料更大范圍的信息共享，為基層單位專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員及管理部門(mén)提供可靠的決策支持。
（1.河北省電力試驗研究所，河北石家莊050021；2.華北電力大學(xué)，北京102206）
河北電力技術(shù)
