中国石油加油站业务实时监控和数据分析系统方案建议书.docx

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中国石油加油站业务实时监控和数据分析系统方案建议书

中国石油加油站

业务实时监控及数据分析系统

方案建议书

北京中软金卡信息技术有限公司

2010年06月

1.系统概述

目前，伴随着新零管系统在中石油全辖范围内的加油站陆续地推广实施和投入运营，中石油在成品油零售业务和加油站的信息化建设方面向前迈进了一个新的阶段。

与此同时随着中石油下辖加油站的规模不断地迅速扩大以及随之而来的公司业务量的不断攀升，加上纳入信息化管理的加油站数量也是不断高攀，如何利用先进的信息化技术手段对站级的业务数据进行集中统一、高效的实时监控和数据分析管理已经成为了各级公司管理层的当务之急。

而中软金卡针对中石油制定的加油站业务实时监控和数据分析系统的解决方案很好地迎合了这方面的需求；而且该解决方案也充分地考虑了运行在新零管系统上的加油站。

系统的核心功能包括站级业务实时动态监控子系统和数据挖掘及分析子系统。

其中实时动态监控子系统可以对加油机实时加油状态和油罐实时液位进行动态监控；数据挖掘及分析子系统可以对站级的销售数据和库存数据逐级（按省、地市、片区）地进行动态实时的汇总展现，此外还提供了按特定指标进行数据分析，以供业务人员参考和公司的高层决策的需要。

系统的设计充分满足中石油各层次部门管理人员的需要。

基层领导可以随时通过画面监控所管辖加油站的加油动态和油罐液位动态；中层领导除了具有基层领导功能外，还可以全盘地及时了解和监控所属地市甚至片区的所有加油站的油品销售动态信息和库存信息，以及一段时间的数据变化规律和数据汇总及报表；高层领导则具有全辖范围内加油站的更多功能，更为重要的是他可以对宏观数据进行挖掘和分析，为进一步的公司决策提供客观、及时和有力的数据支持。

各级领导通过系统坐镇办公室即可全面了解所辖加油站的运营情况，通过数据分析结果辅助英明的管理决策，从而更有效地调整站点布局和规模，指导加油站零售业务更好的发展，不断地提高整体管理水平和创造良好的企业效益。

而且，系统提供的数据更加及时、更加客观、更加准确，排除了人为的干扰，充分地满足了领导决策的需要。

系统设计满足以下业务目标：

✧数据及时准确，具有实时性。

克服了以往的系统数据层层上报延误几天甚至更长时间的情况。

✧数据客观准确，排除了人为制造或修改数据的可能性，保证数据的真实性。

为领导决策提供强有力的支持。

✧领导一鼠标，就可轻松地掌控业务运行和监测业务数据。

减少不必要的上报数据和查看现场环节。

✧各级领导或业务人员能按需地实时监控指定的加油站加油动态和液位动态。

✧地市级以上领导可以对所辖范围内的加油站的销售数据和库存数据汇总信息进行动态实时监测。

✧站级液位数据自动及时超高报警、超低报警等。

二次配送人员及时调度油品配送，保障站级油品合理库存。

✧各级领导可以按油品、级别（省、地市、片区）查看销售汇总数据和库存汇总数据报表以及数据图表分析，供领导决策参考。

✧实时数据和报表分析数据要求及时、准确、完整。

✧充分考虑中石油现有的网络条件，尽可能节省传输带宽和传输效率。

✧画面生动而丰富，操作简单易用，符合各级领导的操作习惯。

✧利用现有的FCC和液位仪以及中心服务器设备，硬件投资几乎为零。

✧支持投影仪、大屏幕展现方式，有助于提升各级石油公司的门户展现和形象建立。

✧具有开放的标准接口，可以与配送系统和零管系统以及站级BOS系统等相关系统进行顺畅的数据交互。

✧能够对监控数据进行深层次的统计分析，并利用丰富的图、报表等形式多维度、立体化的进行展现；

✧具有高级别的安全性。

2.总体结构

2.1.网络结构

根据石油公司现有网络结构特点，并结合业务需求，采用如下的网络结构：

在网络结构上，系统分为两级：

✧中心网络：

包括省公司内部的局域网和分公司与省公司之间的光纤网。

主要连接中心各服务器以及监控终端。

其中中心服务器包括监控服务器、数据库服务器、WEB服务器。

✧站级网络：

•光纤专线：

加油站通过光纤与省公司中心网络连接。

加油站的FCC采集加油机、液位仪的数据通过专线连接到中心服务器。

在物理设备分布上：

✧采用PCServer或小型机的硬件设备做为中心服务器。

监控服务器、数据库服务器、WEB服务器依照具体情况设计，可以位于一台硬件服务器，也可以分开。

✧加油站则是FCC采集来自加油机和油罐液位仪的数据，通过专线与监控服务器进行通信。

✧监控终端用户，通过浏览器访问WEB服务器。

2.2.软件结构

系统软件结构如下：

系统软件主要集中在服务器上，包括：

✧Oracle数据库：

建议采用Oracle9i或Oracle　10g做为数据库引擎。

✧WEBServer：

支持J2EE应用服务器。

IBMWebSphere、BEAWebLogic、Tomcat都可供选择。

前端显示画面及WEB程序位于该服务器上。

✧后台监控程序：

后台监控程序运行在中心监控服务器上，可以接收FCC上送的实时监控数据和业务数据；同时给WEBServer提供监控数据服务。

✧FCC数据采集通讯程序：

该程序运行在FCC上，一方面采集来自加油机的加油数据和液位仪的液位数据；另一方面将采集的数据上送给监控服务器。

✧接口服务程序：

向外围系统提供WEB服务。

在系统设计上，我们采用层次化、模块化和参数化的设计方法，保证各子模块之间业务相对独立同时又通过接口相互通信，最大程度地便于维护和扩展。

3.设计原则

为实现系统所要达到的目标，在系统设计时将贯彻以下设计原则：

✧先进性

技术架构先进合理，应用软件系统结构清晰、功能完善，兼顾信息技术的发展趋势和中国石油的整体规划，利用先进的、成熟的技术实现产品的研发。

系统开发工具、设计方法、运行模式等必须充分利用当今计算机信息的先进技术，保护用户现有投资。

✧统一性

在设计开发应用软件时，坚持统一规划、统一标准、统一开发、统一管理和统一实施的原则。

✧安全性

数据和处理的高度集中，也带来了风险的集中。

应用系统建立在成熟稳定的硬件环境和应用软件基础上、通过完善的备份恢复策略、安全控制机制、可靠的运行管理监控和故障处理手段来保障系统的稳定安全运行。

✧可扩展性

在系统的规划、设计和实现中，充分考虑未来业务的发展和管理的变化，方便新业务和新需求的扩展和支持。

✧可用性

应用软件系统对硬件的要求不能脱离实际；同时，在操作上应具有友善的人机界面，尽量降低应用系统对操作人员的技术要求；在系统的维护上，目标系统应使系统管理员方便地管理数据中心的数据。

✧效益性

保护中国石油原有投资，充分利用现有设备、人力和技术资源，尽量减少新增投入。

✧友好性

系统提供的界面具备良好可视化效果，并方便操作人员操作。

✧易维护性

在日常运行过程中，系统需提供对运行情况的监测和控制功能，从而保证系统的正常运行，强大的功能、友好的界面对系统进行维护是今后系统充分发挥效力的关键。

✧开放性

系统的所有产品都具有良好的开放性和兼容性，支持标准的协议和接口类型，提供多种开放的应用开发接口。

系统数据访问方式具有开放式结构，具有良好的扩展性及与其它系统的互通性。

在增加业务功能时不需要更改系统的软件结构和网络结构。

4.系统特点

✧通过液位监控采集油品需求及管理数据，通过加油机监控采集加油销售数据和销售状态，体现了全方位的监控管理。

✧将领导最关心的石油零售业务的数据查询及分析报表功能和加油站的实时监控功能集成在一起，极大地方便了领导对于管理信息的获取。

✧方便易用，web操作界面设计新颖美观、形象生动，满足浏览器和大屏幕的展示。

✧充分利用已有的设备，FCC与中心服务器直联，站级不需额外增加机器，极大地减少用户投资。

✧数据分析显示结果形象直观，通过表格、柱状图、曲线图、饼状图等多种表现方式展现。

5.功能分析

5.1.功能模块结构

系统的功能模块结构如下图所示：

5.2.基础信息

基础信息主要包括加油站所属部门的层次结构，即层次树信息以及加油站的主要基本信息、油品信息等。

5.3.数据采集

数据采集如图所示：

数据采集包括FCC客户端程序和监控服务器端的服务程序。

而采集的数据内容包括：

动态的配置信息、加油数据、液位数据、控制信息等。

5.4.油机监控

浏览器端进入实时监控画面时，按照如下过程：

1）浏览器端向WEB服务器请求。

2）WEB服务器与监控服务器进行通讯，并取得最实时的监控数据信息

3）WEB服务器将实时数据返回给浏览器

4）浏览器端展现实时监控画面。

浏览器端采用ajax异步请求技术，实现监控画面实时更新，平滑无闪烁。

依据系统的网络性能，实时程度可以达到秒级以内。

相对于实际的业务应用，实时程度足以满足要求。

监控界面如下图：

如上图所示，监控画面可以展现指定加油站的油机加油的实时监控状态。

1）当油枪空闲（不启用）时，显示是宝石花的图标。

如图中4-7号枪。

2）当油枪抬枪准备加油时，显示是抬枪的图标。

如图中3号枪。

同时右下角会弹出提示信息，并且根据需要还可以发出提示声音。

3）当油枪正在加油时，显示是滴油的图标。

同时动态显示最新的加油量和加油金额。

如图中2号枪。

4）当油枪加油完毕后，显示是挂枪的图标。

显示的是最终的加油量和加油金额。

如图中1号枪。

紧接着最新加油明细数据会动态显示出来，背景色表明是一条新的明细数据。

5.5.液位监控

液位监控的技术实现图例与油机监控相同。

加油站油罐的液位数据，可以通过浏览器实时动态展现。

主要的数据信息有：

油罐编号、油品名称、油罐总高、当前油水总高、水高、当前储油量、当前油温、油罐空余容量、最高警戒线和最低警戒线等。

系统采用模拟液位图形的方式显示液位的高度，并配有标尺，以更直观、更生动地方式显示。

当出现液位超出警戒线范围时，系统会发出报警提示。

系统同时还提供了一个“全屏显示”按钮，按下按钮可以显示不包含主操作界面中左侧加油站树形选项和上部查询条件部分，只有液位监控部分的信息，这样与监控中心大屏幕视频连接后，方便客户监控。

监控界面如下图所示：

5.6.数据分析

5.6.1.动态数据采集

动态数据采集可以从省、地市、加油站等层面并按照油品来反映当天零时到目前时刻最新的加油累计数据和罐存数据。

页面每分钟刷新1次。

可以对加油数据和罐存数据进行动态采集。

展现方式可以按照表格、图表等多种方式显示。

如图所示：

5.6.2.加油、罐存数据汇总查询

加油、罐存数据汇总查询可以从省、地市、加油站等层面并按照油品来对一段时间范围内的加油数据和罐存数据进行汇总统计。

如图所示：

图表：

5.6.3.加油数据明细查询

加油数据明细查询可以一段时间范围内的加油明细数据。

如图所示：

5.6.4.异常加油数据查询

可以按照指定的指标对一段时间范围内销量异常的加油站或单笔加油量异常的数据进行筛选出来，以供重点分析。

如图所示：

5.6.5.罐存查询与分析

以表格方式显示指定条件下的加油站油罐罐存数据。

其中，罐存足量、罐存偏低、超高报警、超低报警会以不同颜色醒目提示。

如图所示：

5.6.6.罐存汇总统计

可以以图表形式显示各地市加油站的罐存汇总数据。

5.6.7.罐存走势分析

5.6.8.油品销量分析

5.6.9.油品加油笔数分析

5.7.接口服务

系统采用开放式的接口，可以很容易地与其他系统共享信息。

系统采用http、soap和web服务等标准接口方式，与二配、零管、门户等系统进行便利的信息交互。

而系统本身各自相对独立，耦合度很小。

5.8.权限控制

系统依照客户的要求提供了合理的权限控制功能。

包括：

✧操作员管理：

维护操作员登录信息和权限范围。

✧模块管理：

维护系统中的功能模块、操作等信息。

✧角色管理：

管理员可以按需合理的创建角色以及为每一角色定义对应的权限。

✧操作员权限分配：

将操作员分配给角色，以设置操作员对功能模块拥有的权限。

✧密码修改：

操作员可修改自己的密码。

✧密码重置：

操作员密码丢失，将密码设为默认密码。

5.9.系统管理

系统管理包括运行参数设定，数据备份与恢复等。

✧运行参数设定：

包括液位仪采集频率设置，液位仪采样模式等。

✧数据备份：

系统提供自动定期（周期可调）的将数据备份到指定的路径下。

✧数据恢复：

可按指定的文件自动将数据库恢复到某一时间点上。

✧日志清理：

系统自动清除过期的日志信息。

6.数据流量估算

6.1.单站数据流量估算（按8条油枪估算）

数据条目

频率

单条数据包大小

备注信息

实时监控数据

加油过程中每隔2秒左右

50字节

实时加油状态、实时加油数据、实时液位数据

业务明细数据

每次加油后

102字节

加油明细数据、罐存液位明细数据

动态配置信息

配置信息变化时

196字节

油机、油枪、油价、油罐配置信息

控制参数信息

控制参数变化时

10字节

控制参数、开始/停止传输数据等

终上所述，单站流量估算如下：

50*8*/2+102*8/3*60=205字节/秒

以上计算按照8条油枪同时加油，每隔3分钟加1次油。

实际情况应该还达不到如此繁忙程度。

配置信息和参数信息只有在信息变化时才传送，可以忽略不计。

6.2.所有加油站带宽估算

湖北按550加油站计算，带宽估算：

550*205=112K/S

7.费用预算