基于工作流技術(shù)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(wù)流程等諸多缺點(diǎn)。本文將工作流管理技術(shù)與管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)了一種新型的基于工作流技術(shù)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(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的劃分、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)、工作流管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。該系統(tǒng)既具備辦公自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn)，又具備傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)流程的管理，保證了當(dāng)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)依然能夠有效運(yùn)行。
??? 關(guān)鍵字：發(fā)電企業(yè)；工作流技術(shù)；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(chǎng)的改革，各電廠之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇^[1]。為了提高生產(chǎn)效率，在電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具備優(yōu)勢(shì)，各電廠都投入了大量的人力和資金來建設(shè)管理信息系統(tǒng)。然而傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)具備擴(kuò)展能力差、難以維護(hù)、難以與內(nèi)部Intranet或外部Internet集成、可重用性差、不支持業(yè)務(wù)流程等諸多缺點(diǎn)，顯然已不能滿足當(dāng)前電力市場(chǎng)條件下發(fā)電企業(yè)發(fā)展的必要條件，應(yīng)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(shí)也成為完善電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)的重要步驟。
??? 本文將工作流管理技術(shù)與管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，提出了一種新型的基于工作流技術(shù)^[2，3]的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱WFMIS)。該系統(tǒng)采用了一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)的工作流技術(shù)，既具備辦公自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn)，又具備傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)。本文結(jié)合作者開發(fā)完成湖南耒陽(yáng)電廠二期管理信息系統(tǒng)的實(shí)際，對(duì)WFMIS的具體實(shí)現(xiàn)方法與步驟進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

1? WFMIS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架
??? 圖1是WFMIS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架圖。圖中最底層是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它是WFMIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)；在此之上是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它是整個(gè)系統(tǒng)中最基本的、也是最繁重的工作內(nèi)容。

2? 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的劃分
??? 數(shù)據(jù)處理是WFMIS中最基本、也是最繁重的工作內(nèi)容。它收集各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分類存儲(chǔ)、處理、制作報(bào)表、流程處理等，并向領(lǐng)導(dǎo)層輔助決策提供依據(jù)，所以它是WFMIS的基礎(chǔ)工程。目前的數(shù)據(jù)處理正向聯(lián)機(jī)事務(wù)(OLTP)方向發(fā)展，要求直接用計(jì)算機(jī)作為工具來從事業(yè)務(wù)處理工作，在工作的同時(shí)完成數(shù)據(jù)的收集與整理，它要求系統(tǒng)具有高可靠性及快速響應(yīng)能力。
??? 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理功能的要求，進(jìn)行相關(guān)子系統(tǒng)的劃分，對(duì)各子系統(tǒng)的功能做概要說明，并描述各個(gè)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流關(guān)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(duì)獨(dú)立性；
??? (b) 最大內(nèi)聚和最小外界耦合；
??? (c) 盡可能考慮與發(fā)電企業(yè)業(yè)務(wù)管理體制相適應(yīng)。
??? 在耒陽(yáng)電廠二期項(xiàng)目中，WFMIS將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)管理兩大部分，共八個(gè)子系統(tǒng)。其中生產(chǎn)管理部分包括：實(shí)時(shí)信息查詢子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、工程項(xiàng)目管理子系統(tǒng)、生產(chǎn)技術(shù)管理子系統(tǒng)、物資管理子系統(tǒng)；經(jīng)營(yíng)管理部分包括：計(jì)劃管理子系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)成本分析子系統(tǒng)，另外還包括系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)。

3? WFMIS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 數(shù)據(jù)對(duì)象劃分
??? WFMIS系統(tǒng)是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫(kù)的大型系統(tǒng)，建立穩(wěn)定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是WFMIS建設(shè)的最本質(zhì)的任務(wù)之一。企業(yè)的信息化就是改造企業(yè)混亂無(wú)序的數(shù)據(jù)環(huán)境，逐步建立高檔次數(shù)據(jù)環(huán)境的過程。LDWFMIS系統(tǒng)中的任何部分都和數(shù)據(jù)庫(kù)直接關(guān)系，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)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(yùn)行效率。本系統(tǒng)正是從此點(diǎn)出發(fā)，在進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，力求數(shù)據(jù)庫(kù)滿足數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，設(shè)計(jì)出一個(gè)高效的信息檢索系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。
??? WFMIS應(yīng)用了支持面向?qū)ο蟮拇笮完P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle8i做為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件，采用面向關(guān)系對(duì)象的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，將各個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)對(duì)象，在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)充分表達(dá)各對(duì)象的數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)關(guān)系。整個(gè)電廠數(shù)據(jù)庫(kù)可以若干類別的對(duì)象組成，如電廠對(duì)象、電廠設(shè)備對(duì)象、電廠庫(kù)存對(duì)象、電廠配置對(duì)象、電廠子項(xiàng)對(duì)象等。
??? 經(jīng)過全面的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，以上對(duì)象分成兩種基本類型：一類是面向流程的數(shù)據(jù)對(duì)象，另一類是面向設(shè)備的數(shù)據(jù)對(duì)象。面向流程的數(shù)據(jù)對(duì)象主要是將整個(gè)系統(tǒng)看作是一個(gè)按一定的順序而組成的系統(tǒng)，其中包含設(shè)備、文檔等信息。其主要是從空間上來描述系統(tǒng)。例如一個(gè)電廠對(duì)象。面向設(shè)備的數(shù)據(jù)對(duì)象則是將系統(tǒng)看成是由一些設(shè)備類型的對(duì)象組成，每一個(gè)靜態(tài)的對(duì)象都由許多數(shù)據(jù)元素組成，其中包括設(shè)備的不變信息和可變信息，例如電廠設(shè)備對(duì)象和庫(kù)存清單對(duì)象等。
3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯劃分
??? 為了保證各個(gè)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的獨(dú)立性以及安全性，根據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的劃分原則將WFMIS數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為八個(gè)邏輯獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)際在ORCALE8i中稱為八個(gè)方案，每個(gè)方案對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶，只有該用戶具備對(duì)該方案內(nèi)的所有數(shù)據(jù)庫(kù)表的所有操作權(quán)限。由于各邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)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(shù)據(jù)信息的交換，因此，各邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)信息交換通過各方案之間的對(duì)對(duì)方用戶的相應(yīng)授權(quán)來完成。

4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)
??? 由于WFMIS在整個(gè)電廠系統(tǒng)中的位置，系統(tǒng)有很多的數(shù)據(jù)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(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)、調(diào)度、SCADA等，各個(gè)系統(tǒng)都以數(shù)據(jù)庫(kù)作為后臺(tái)。由于各系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及數(shù)據(jù)庫(kù)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(qiáng)系統(tǒng)的兼容性和和擴(kuò)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(wǎng)關(guān)工作站交換數(shù)據(jù)。而與其它軟件的預(yù)留接口都為標(biāo)準(zhǔn)編程接口。圖2為WFMIS系統(tǒng)在耒陽(yáng)電廠二期項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)接口結(jié)構(gòu)圖。

4.1 SIS接口
??? SIS是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，其后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用實(shí)時(shí)性良好的IFIX advance數(shù)據(jù)庫(kù)。IFIX 數(shù)據(jù)庫(kù)是內(nèi)置PI系統(tǒng)的具有開放型結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠建立大型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。它能采用多種數(shù)據(jù)共享方式與ORACLE、SYSBASE、INFORMIX等其它大型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。本系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)與SIS連接，并且通過網(wǎng)關(guān)到SIS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢提取數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)通過軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的隔離和將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)從IFIX advance數(shù)據(jù)庫(kù)傳遞到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。圖3為WFMIS系統(tǒng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口圖。

4.2 財(cái)會(huì)系統(tǒng)接口
??? 財(cái)會(huì)系統(tǒng)基本上沒有什么特別明顯的實(shí)時(shí)性，其數(shù)據(jù)是通過定期查詢提取報(bào)表的形式獲得。由于財(cái)會(huì)系統(tǒng)所涉及的機(jī)密問題，因此，在獲取財(cái)會(huì)數(shù)據(jù)時(shí)必須保證財(cái)會(huì)系統(tǒng)的保密性和安全性。采用網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)財(cái)會(huì)系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交流，它既可以限制對(duì)財(cái)會(huì)或MIS系統(tǒng)的越權(quán)數(shù)據(jù)訪問，又能起到數(shù)據(jù)交流的作用。兩系統(tǒng)之間的網(wǎng)關(guān)也是通過軟件實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)中同時(shí)起系統(tǒng)隔離和數(shù)據(jù)正常交流的作用。
4.3 一期系統(tǒng)接口
??? 對(duì)一期系統(tǒng)的接口存在數(shù)據(jù)上的接口和編程上的接口兩個(gè)問題。由于一期系統(tǒng)也存在一個(gè)后臺(tái)的SIS系統(tǒng)，因此，在數(shù)據(jù)上的接口和二期系統(tǒng)的類似，即通過網(wǎng)關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)為一期系統(tǒng)預(yù)留了接口，在程序上通過預(yù)留模塊化的標(biāo)準(zhǔn)編程接口，以便日后軟件擴(kuò)充升級(jí)。在數(shù)據(jù)上利用在數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)留一期系統(tǒng)的表空間和表結(jié)構(gòu)，日后傳入數(shù)據(jù)即可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)充。
4.4 其他數(shù)據(jù)
??? 有關(guān)工作崗位錄入的各種數(shù)據(jù)被存入發(fā)電廠管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。

5 工作流管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
??? WFMIS中的工作流系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)在流程管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，流程系統(tǒng)用于在整個(gè)MIS中各用戶信息的交流。這些信息包括生產(chǎn)工作中產(chǎn)生的各種報(bào)表，文檔，資料和其他信息。
5.1 主要功能模塊及業(yè)務(wù)邏輯
??? WFMIS中工作流管理系統(tǒng)主要包括流程設(shè)置、流程處理 、流程啟動(dòng)、流程通知、流程操作、流程數(shù)據(jù)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(shè)置模塊邏輯示意圖，見圖4。

5.2 流程管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
??? 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)使用系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括以下數(shù)據(jù)庫(kù)表：
??? (a) MIS系統(tǒng)用戶信息表tb_xtyhxxb：用于對(duì)用戶授權(quán)時(shí)找出所有用戶；
??? (b) 用戶權(quán)限表tb_yhqxb：用于給流程結(jié)點(diǎn)操作權(quán)限授予一個(gè)或多個(gè)用戶；
??? (c) 流程模板庫(kù)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(jié)點(diǎn)信息；
??? (e) 流程跟蹤情況表tb_lcgzqkb：用于存放流程中每個(gè)相關(guān)用戶對(duì)流程結(jié)點(diǎn)所作的操作情況；
??? (f) 業(yè)務(wù)流程考核記錄表tb_ywlckhjlb：用于存放整個(gè)流程的完成情況，以便考核；
??? (g) 公文庫(kù)tb_gwk：存放流程中如審批等所加的審批報(bào)告等公文以及個(gè)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(dá)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(dāng)于第三章中的用戶任務(wù)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(shù)據(jù)庫(kù)表中，加入三個(gè)字段分別為流程代碼(fd_lcdm)，流程序號(hào)(fd_lcxh)，流程標(biāo)志(fd_lcbz)；
??? (b) 在所有的具備流程的模塊中加入“啟動(dòng)流程”和“處理流程”二個(gè)功能按鈕，并按規(guī)則命名；
??? (c) 在“啟動(dòng)流程”功能按鈕的click事件中加入全局函數(shù)gf_start_flow，在“處理流程”中加入全局函數(shù)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(shù)。
??? 各個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是流程管理系統(tǒng)中通過功能對(duì)象封裝實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)行于系統(tǒng)的分布是應(yīng)用服務(wù)器上。

6 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)
??? WFMIS系統(tǒng)的用戶分為三種：一是享有特權(quán)的廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)用戶，可以查詢?cè)L問整個(gè)系統(tǒng)或與其相關(guān)的數(shù)據(jù)資料；二是一般部室用戶，僅能使用他們權(quán)限內(nèi)的一些數(shù)據(jù)資料；三是系統(tǒng)管理員，具有系統(tǒng)最高權(quán)限，由他們負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的安全、調(diào)度、授權(quán)等等。
??? 系統(tǒng)分為二級(jí)保護(hù)，第一級(jí)是以太網(wǎng)入網(wǎng)口令保護(hù)，它直接針對(duì)綜合查詢系統(tǒng)的入網(wǎng)用戶名和口令，用戶根據(jù)用戶名和口令訪問網(wǎng)絡(luò)資源，系統(tǒng)管理員在以太網(wǎng)中對(duì)各用戶所有目錄下的文件進(jìn)行分類授權(quán)，使各用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)在其子目錄下得以保護(hù)。第二級(jí)是在應(yīng)用設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)管理員對(duì)用戶訪問所有模塊的權(quán)限設(shè)計(jì)一個(gè)權(quán)限表，通過該權(quán)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(dòng)三級(jí)保護(hù)。用戶名和口令相當(dāng)于“身份證”，用戶進(jìn)入WFMIS系統(tǒng)后由權(quán)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(wú)法越權(quán)行動(dòng)。
??? 除以上存取控制之外，系統(tǒng)還配備了網(wǎng)絡(luò)防病毒軟件，防止病毒對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)文件的破壞，并在程序設(shè)計(jì)上考慮了數(shù)據(jù)存取的并發(fā)處理。

7 結(jié)語(yǔ)
??? 本文借鑒工作流管理技術(shù)方面的研究成果和已有工作流產(chǎn)品的成功設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了基于工作流技術(shù)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(shù)與傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng)有機(jī)的相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)流程的管理，保證了當(dāng)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)依然能夠有效運(yùn)行。本系統(tǒng)已在耒陽(yáng)電廠等國(guó)內(nèi)大型電廠投入運(yùn)行，效果良好。