电力行业的数据规划和数据资源整合
 

2009-06-03 作者:田力 来源:网络

 

绍兴电力局为国有大型供电企业,承担着五县(市)一区的供电任务,现有主业员工841人,企业总资产39.07亿元。2001年底,全局完成售电量77.6亿kwh,全市城网供电可靠率达到99.99%;1996年为华东网局首批一流供电企业,1998年5月首家通过了国家电力公司组织的“一流供电企业”考评。目前已连续三年通过了一流复查,2002年又被国家电力总公司命名为“国际一流供电企业”,是国内地区电力企业的排头兵。

绍兴电力局的信息化工作起步较早,并在95期间得到了长足的发展,从电网自动化,到电力营销、局MIS和变电、输电、设备检修和电力调度都实现了信息化,并率先在国内实现了地区电力调度和县电力调度的合一,现在的信息技术应用已经覆盖了全局的所有领域,并根据企业的发展需要,从1998年起就开始在企业实施SAP/R/3 ERP系统,到目前为止已先后实施完成了SAP/R/3的财务(FI/CO)、物料(MM)、设备(PM)和工程项目(PS)管理模块,先进的网络系统可以延伸到每一个工作岗位。

一、问题的提出

绍兴电力局和发达国家电力企业遇到了一样的问题,面对如此庞大的应用系统,随着企业的发展,信息技术的应用需求在不断的提出,应用系统还在不断的更新和改进之中。如何使现在的系统信息高度的共享,系统之间如何更有效的实现应用的集成,实现信息一体化,系统可以灵活、健壮地适应未来的发展等问题,使企业面临着巨大的压力,为了信息化建设健康的发展,必须对现有的业务和系统统一规划,并实行数据资源的整合,在国内率先提出了对全局数据和系统资源进行规划和整合,为解决目前各管理信息系统、自控系统和ERP之间存在着数据重复存储、业务功能重复、数据不统一、信息无法共享所带来的系统之间集成的问题,并提出合理的解决方案。 在此背景下,绍兴电力局通过招标与中软股份达成合作的共识,并由中软股份承担此项咨询任务。

二、主要任务和实现方法

主要任务集中概括为:数据规划、MIS建设框架和规范、数据资源整合等三个方面。

1、数据规划:采用统一建模语言(UML),建立和规划全局的业务模型、业务过程模型和数据模型,参照现有系统做出基本的系统模型,并由此抽取出未来系统的建设框架和规范,确定业务流程和数据存储在不同系统的分工和分布,以此为基础提出全局各个系统之间的数据接口,并且确定全局系统未来的程序架构和接口技术实现方案,提供多种系统改造的策略和实施步骤,形成完整的数据资源整合方案。要从根本上解决不同系统之间的数据共享和集成需求,必须对各个系统之间数据规范,数据格式、编码规则和业务的描述约定等影响数据共享的问题做出统一的规划,在技术上解决多种操作系统平台、数据库平台和程序架构,实现数据的共享和业务的集成的具体方案,用于指导今后各个系统的改进和开发,以及全局系统平台的建设。项目实施基本上分为概要规划和详细规划两个阶段:

(1)、概要规划阶段需要根据现有业务和业务需求,建立业务模型,对于业务过程和所涉及的数据建立完整的系统模型,在此基础之上对全局性的业务过程进行归纳、整理的工作,初步规划出未来MIS系统的主要框架和功能,提出初步的整合方案;

(2)、详细规划阶段的工作是在概要规划阶段的基础之上,对规划模型进行系统的抽取工作,它涉及到业务对象的分布和组成、业务过程的合并和抽象,数据的合并和抽象,使得抽象后的模型满足建立系统需求的需要,与此同时建立模型当中的控制对象,控制对象包括两个部分,程序界面对象和接口对象,程序界面对象一定要在业务过程模型的抽象基础之上进行,否则由此产生的控制对象大量的重复(由此产生的基本程序功能框架的重复)。
对于数据模型的抽取,是按照业务的基本内容进行抽取,在原有数据对象的特殊类基础之上,按照一定的规则,建立公共类,公共类的建立基本上完成了数据库设计的基本工作,由此产生了完整的规划报告。

2、MIS建设框架和规范:它是在规划报告的基础之上,按照建立的职能域、包、用类建立基本的系统框架,具体的功能是依据现有模型中提取出来的控制对象中的程序界面对象构成。接口的界定是根据控制对象中的接口对象提取出来。由此确定未来MIS系统的建设范围和框架。

3、数据整合方案:数据整合方案的产生是在以上工作的基础之上,详细的分析现有的应用系统具体业务处理过程和数据分布情况,首先需要解决业务流程在不同系统之间的再分配工作,由此确定数据的存储分布,针对现有的应用系统架构和技术平台,确定可能实现的各种基本整合策略,以及每一个系统的改造方案和实施步骤,明确基本的数据接口,确定未来系统的程序框架和接口技术实现方法。整合方案是参照IEC和OMG的有关公共领域的相关标准进行制定的,引入了系统的封装和基于组件技术的基本方法,使得SAP、MIS和实时系统之间按照符合国际标准的接口实现技术集成,各个系统的改造在遵循整合方案的基础之上,在保障系统集成的前提下,尽量避免各个系统改造时对相关系统的影响,在不同系统之间建立起灵活和健壮的数据的访问机制和公共交换平台。

在整个任务的实现过程中,就具体的程序架构和接口程序,我们依据现有系统提供了基本的示范程序,并且根据电力自身的行业特点建立了面向主题的数据仓库应用实例。同时,还涉及到网络平台、系统平台、系统备份、系统安全和应用系统的规范等项规划内容。

三、技术成果在信息化建设中的作用

本项目的主要成果内容包括数据规划报告、数据资源整合建议书和MIS建设框架报告(另外针对局MIS建设范围单独规划了一个报告),它们是作为今后信息化建设的基本依据。

1、数据规划报告:主要针对今后信息化建设中,各MIS系统的基本业务需求、程序的基本业务功能和数据内容做出了具体的规划,所建立的业务模型是未来信息化建设的业务依据,和应用系统的主要业务实现内容和建设范围,所包括的业务过程(即经过进一步修改确定的业务和业务过程),也就是规划报告中的交互模型,是未来信息化建设中应用系统需要实现的基本功能,数据模型是未来应用系统中的数据存储和分布。

规划报告按照未来信息系统需要建设的应用系统来组织规划成多个职能域,它已经按照应用系统的基本程序框架和数据库的设计要求建立了模型,未来的应用系统建设需要在此基础上作进一步的程序细化设计。这样做的好处是将业务、业务过程和程序实现,通过UML建模的方法来面对最终用户、系统管理人员和计算机软件技术人员,他们可以站在不同的视角来审视同一个模型,从而面向不同的对象,这是以往任何一种实现技术不能办到的。

第一、数据规划报告在实现过程中也采用反复迭代的方法,由于项目本身的要求没有进一步的作程序化的处理,但是它已经完成了业务需求、程序的主要业务功能,以及数据属性和数据之间的关系的确定,基本完成了主要的概要设计工作,今后的软件开发商和用户可以在此基础之上,按照规划报告的具体划定的业务范围、系统功能、数据存储和接口界面进一步的反复迭代,完成详细的程序设计工作。

第二、采用UML语言和面向对象的实现技术规划应用系统,的主要好处是,所有的过程都是可以重复的,可以覆盖软件的整个生命周期,并且是可以反复迭代修正和不断的细化,文档可以满足不同角色(用户、项目管理人员和软件开发商)的要求,总体工作量小,业务和实现的软件之间得到统一,彻底改变了以往实现技术的实施过程中,用户、项目管理人员和软件开发商之间没有统一的描述语言和方法,所带来的语言描述上的不同造成的困惑和相互之间形成的障碍。

第三、规划报告明确了未来建设的新系统的工作范围和内容,每个新系统的主要实现功能,以及与其它系统的关系,使得信息主管部门对未来的工作目标和系统任务明确,各个独立的开发商只需要此规划的模型基础上,就所涉及的各个系统做出进一步的深化,就可以很好的利用规划成果实现程序的设计工作,减少了将原有需求转换成其他的系统分析和设计文档的繁杂工作,并且可以反复修改,能够保障用户和开发商用一种语言交流,避免了过多的歧义带来的问题。

第四、规划工作除了UML具有的优点之外,规划工作本身也是我国尤其电力行业,经过若干年的积累后,真正面对以往的诸多现实问题,经过总结和吸取国外的成熟经验后逐步被国内接受的,实际上我们在ERP等很多领域的计算机应用项目中已经接受了咨询者规划工作,只是我们在电力行业的整个信息系统采用还不普及。

2、数据资源整合方案建议书:所涉及的程序框架、实现技术、系统之间的整合策略和实施方法,是根据有关国际标准和当前的技术发展趋势提出,并且按照实际业务和现有应用系统,建立了基于组件和层次化技术的程序框架和接口规范,为今后应用系统的开发和系统之间数据交换提供了示范作用和统一约定,提供了应该遵循的技术依据,避免了由于技术采用不当带来的烦恼。

第一、数据资源整合方案建议书还就原有应用系统,以及准备建立的应用系统,提出了可能的几种改造策略,并且对于现有的应用系统可能适用的改造策略,先后实施步骤和方法都做出了各种安排,并且经过各种可行性分析选择几个符合实际的改造方法和步骤。

第二、对于各种方法带来的改造前后的数据迁移问题,结合改造方法和所基于的改造策略,提出了具体的建议和适用的接口组件技术实现方法,尤其是对于不同的改造步骤实施时,数据迁移的具体实现,做出具体的数据迁移和转换处理方法的安排。

第三、数据资源整合方案建议书根据业务的实际情况分别对MIS系统、SAP系统、生产实时系统和OA系统之间的关系进行了明确,业务流程、数据分布进行了分配,明确了相互之间的数据接口和基本内容和功能需求,并且分别给出了接口的程序架构与实现方法,也提供了实际的程序示例。

第四、针对电力行业数据仓库应用的可能,除了列出有关面向不同主题的数据仓库应用外,还分别就线路损耗和变电设备缺陷的时间分布建立了示范系统,以及几种查询工具的技术实现和自行开发查询程序的示例。

第五、数据资源整合方案建议书还从技术和业务两个角度,提出解决今后如何实现应用系统的改造和新建工作,不管是程序的层次架构、改造策略和方法,以及实施步骤,都是今后系统实现时的基本依据,它可以保障各个应用系统的改造和建设总体成本下降,在保障各系统之间数据共享基础之上,各个系统可以单独的开发,也不至于相互之间造成影响,使得最终用户不受开发商的制约,更加灵活地选择开发商,这些是已经被国外先进国家电力行业正在采用的方法。

3. MIS系统建设框架和数据资源整合建议书:在处理中是对各个系统未来的实现范围、数据分布、业务功能分布和接口划分,以及系统之间的数据交换内容,都依据规划模型和参照现有应用系统做出界定,以此作为未来各个应用系统建设的范围和他们之间的关系界定。它可以清楚地展示未来需要建设的应用系统和系统平台的全貌,以及各种可采用的技术和方法,便于计划和评估。

为了将这一实现技术应用到软件生命周期的全过程,我们已经按照规划方案开始为下一步的工作做准备,选择急需改造的全局应用中比较基础的业务,使用UML语言和反复迭代的方法,具体实现应用系统的程序建设,以便将UML应用到其它项目中去取得经验和建立示范。

四、有关思考

1、电力行业的数据规划和数据资源整合任务艰巨。对一个地区电力局的全部业务和应用系统开展这项工作不仅工作量庞大,还需要从全局的角度把握具体业务细节的处理变化,并以不同的视角去审视;另外还需掌握相关的一些标准和多种先进的信息技术,具备综合的实施运作能力。

2、企业数据规划和资源整合是自身信息化发展的必然。绍兴电力为了适应发展和管理的需要,曾对处理系统之间的数据共享作过许多尝试,由于当时受条件的限制只是结合局部系统作了些改造,尚未建立起长期有效的数据共享技术平台。为此,在财务和物资部门引入了ERP系统,经过项目实施取得了初步的成果。之后又先后上线了设备管理和项目管理,以期实现管理和生产进行有机地结合。但是,随着ERP逐步上线运行,又出现了应用系统集成中的问题:比如原有的电力设备检修当中的工作票、停役申请、各种授权许可、线路的特殊参数描述等等都未能实现在ERP中,造成了一个业务对象分布在不同的系统当中,产生数据重复存储和处理,还牵扯到数据一致性问题等等。面对诸多实际问题,随着认识不断的深化,绍兴电力提出数据规划和数据资源整合,是企业信息化发展的必然。

3、信息化建设是一项长期的工作。在软件的生命周期内每一阶段的工作都很重要,应用系统的实施是建立在最终用户的需求基础之上,否则系统的有效运行会受到考验,只有领导的热情是不够的,但最终用户的需求没有领导的支持,很难取得大的实际成效,对其未来的长期发展不力。

4、项目在实施过程中要采用科学组织和有效的方法。在项目实施过程中采取适宜的方法、良好的配合和有效的沟通是成功的保障。

5、解决实际问题要善于采用变通的办法。在规划工作当中对于建立了规范的业务流程的业务比较好处理,而对于一些正在变革当中的工作,规划模型的建立有许多不确定性,需要根据项目的主要任务,采用变通的办法加以解决,否则会使工作陷入困境。

6、电力行业需要ERP行业解决方案:

目前的问题:ERP在非制造业应用有一定的局限性。ERP解决一些标准的制造业问题比较得心应手,但对于非制造业,尤其是电力行业上应用有许多特殊性和诸多限制。例如:ERP只是在其通用模块上(财务、物料等等)具有一些优势,而对于电力行业复杂的设备特性描述、检修过程的各种作业规程限制表现出不完全适应(功能位置对共用设备的限制、工作票、操作票、停役、各种许可制度等等)。其问题在于:ERP系统还没有考虑到特殊行业应用的复杂性(另外也有电力行业本身体制问题,主要是变电检修的主付未分离的问题,但其不是主要的问题所在)。由于存在这些限制现有的专业MIS系统还需要保留下来,作为ERP/PM模块的补充。

7.其趋势和解决的办法:

围绕电力行业的ERP应用,国外ERP软件厂商已经针对电力行业的需求,开始考虑提供针对电力营销、变电运行和检修等特殊业务的专门行业解决方案,目前这可能是未来ERP走向专业应用领域的一个前奏,这也是目前ERP的一个大的趋势,我们应该给与关注。再目前情况下还需要加强现有应用系统的建设,使其和ERP形成合理的分工,共同形成完整的有机的整体才能发挥更大的作用。这可能是目前的做好解决办法。由于篇幅的原因,有关许多话题需要另外作专门深入的讨论,在此只就一些基本的问题给予了讨论。

总之,电力行业的系统建设目前还有很多有待解决的工作需要做,这需要电力专业人员、电力专家和热衷于电力信息化建设的信息技术人员的不断探索和合作来解决存在的问题,推动电力事业的发展。


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