生产管理系统一体化适应性改造项目技术报告.docx
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生产管理系统一体化适应性改造项目技术报告
生产管理系统一体化适应性改造
—组织权限改造项目
技术报告
能讯科技有限责任公司、西安美林电子有限公司
二〇一二年十一月
目录
1项目概述1
1.1项目背景1
1.2需求概述1
1.3技术要求2
1.4建设目标2
2总体建设思路2
2.1建设原则2
2.2建设思路3
2.3技术路线4
2.3.1JAVA技术4
2.3.2J2EE架构5
2.3.3面向对象的系统设计与实现7
2.3.4面向服务的架构8
3总体设计12
3.1总体架构设计12
3.2系统建设范围14
4改造方案14
4.1单位改造14
4.2部门改造15
4.2.1创建新部门15
4.2.2修改部门信息16
4.2.3删除部门信息17
4.2.4部门业务流程调整17
4.3人员改造17
4.4业务定位改造18
5项目实施规划20
5.1项目实施阶段规划20
5.2项目任务分解说明20
6项目成果23
1项目概述
1.1项目背景
“中国南网电网公司‘十二五’信息化规划”中提出了对安全生产管理信息系统的建设,需进一步统一业务规范,按照“资产全生命周期管理”、“状态检修”等先进管理理念提升系统功能,实现电网资产的精益化管理,提高生产运行水平的要求。
在应用系统业务功能覆盖方面,强调需进一步提升系统应用覆盖率,功能完备率;在应用系统集成方面,强调需提升“集成、共享、协同”的能力;在标准规范建设方面,强调加强标准规范的协同制定和刚性执行;在系统应用成效和商业智能方面,强调要保障数据准确性、及时性,加强多维分析和企业驾驶舱等分析决策应用建设,提升决策支持水平。
云南电网公司生产管理信息系统经过多年的建设,业务覆盖面广阔,数据积累丰富,南网一体化建设过程中,必然会由于业务流程、管理模式、数据结构的差异,而对系统的一体化推进带来影响,因此亟需结合南网相关标准对系统功能、流程、数据标准等进行适应性改造。
1.2需求概述
根据工期按时完成系统组织架构及权限适应性改造开发,满足系统推广要求。
南方电网公司生产运营一体化系统与云南电网公司生产管理信息系统对比,无论从系统部署结构还是从电力各业务涵盖范围、业务环节及功能点上均有极大的不同。
为达成南方电网公司安全生产一体化建设目标,确保云南电网公司生产管理信息系统能与南网生产运营一体化系统对称业务范围数据的共享和交互,在基础上应保证云网生产管理信息系统组织结构体系与南网生产运营一体化系统一致,因此需要对云网生产管理信息系统进行适应性改造。
根据相关建设需求,对云网生产管理信息系统组织架构及权限适应性改造,从单位改造、部门改造、人员改造及电力业务定位改造等方面进行。
1.3技术要求
1)系统架构
采用B/S结构,基于J2EE架构进行设计开发,具备良好的兼容性。
2)系统性能
Ø系统具备较高的可用性指标:
连续7*24小时不间断;
Ø系统支持500人以上的并发连接;
Ø具备良好的人机交互界面;
Ø采用J2EE技术平台,具备良好的兼容性;
1.4建设目标
为深入贯彻落实南网公司安全生产一体化建设目标,基于云南电网公司生产管理现状,结合南网统一的业务流程、管理制度、技术标准、作业标准等对生产管理信息系统相关功能、结构化表单进行适应性改造,按照新的组织体系对系统组织架构及权限管理功能进行适应性优化完善。
本项目的目标为在原有生产管理系统组织架构及权限管理功能基础之上,针对如何达成南方电网公司安全生产一体化建设目标,确保云南电网公司生产管理信息系统能与南网生产运营一体化系统对称业务范围数据的共享和交互,在基础上应保证云网生产管理信息系统组织结构体系与南网生产运营一体化系统一致,对云网生产管理信息系统进行适应性改造。
2总体建设思路
2.1建设原则
由于系统涉及业务覆盖面广,业务体系复杂,建设过程中应遵循“统筹规划、安全可靠、系统集成、前瞻设计”的原则。
Ø统筹规划
平台必须进行全面的规划设计,充分考虑系统拓展性,以满足企业不断发展变化的功能扩展应用需求。
系统功能边界清晰、接口明确开放、功能架构稳定、拓展性强。
根据企业当前规模定制,并可根据企业发展壮大和管理深化进行功能拓展。
Ø安全可靠
平台功能必须安全稳定、采用成熟技术集成一体化平台,系统在功能稳定性、开放性和扩展性方面经受得住考验。
Ø系统集成
系统的设计和开发需要按照标准规范进行,充分利用已有系统和数据资源,实现数据的交互和共享。
Ø前瞻设计
在系统的建设方面,充了要考虑系统所采用技术的先进性外,还需要政策、业务等的变化,在系统框架设计、功能设计、处理模式、接口、部署方式等方面都要有足够的灵活性充分考虑灵活性,以适应业务管理模式和业务政策规则的发展和变化。
2.2建设思路
根据建设原则,系统建设过程中,美林公司将遵循以下思路展开建设:
Ø数据一体化
在数据标准建设和数据库设计时,充分利用项目前期的建设成果,同时考虑数据重用、数据共享要求,构建共享的统一、标准化数据库。
Ø保证系统的开放性和可扩展性
要求系统具备开放性来接受未来变化的业务需要。
从系统架构系统设计、数据内容收集整合以及建设管理过程等方面都将注重系统的开放性和可扩展性。
Ø注重系统可维护性和灵活配置
现阶段信息化服务正处于在发展、演变的快车道上,在项目的建设方面,要充分考虑这些情况,建立灵活的应用,以适应变化的业务管理模式和业务规则发展。
在数据存储管理建设中考虑各种变化,在系统框架设计、功能设计、处理模式、接口方式、部署方式等方面具备足够的灵活性。
Ø人机界面一体化
提供友好的可定制、人性化人机界面,所有菜单格式和图形界面格调统一规范。
提供“所见即所得”的操作模式,降低操作复杂性,提高系统易用性,方便系统推广使用。
2.3技术路线
2.3.1JAVA技术
Java是一种简单的,面向对象的,分布式的,解释的,健壮安全的,结构中立的,可移植的,性能优异的多线程的动态的语言。
1)平台无关性
平台无关性是指Java能运行于不同的平台。
Java引进虚拟机原理,并运行于虚拟机,实现不同平台的Java接口之间。
使用Java编写的程序能在世界范围内共享。
Java的数据类型与机器无关,Java虚拟机(JavaVirtualMachine)是建立在硬件和操作系统之上,实现Java二进制代码的解释执行功能,提供于不同平台的接口的。
2)安全
Java舍弃了C++的指针对存储器地址的直接操作,程序运行时,内存由操作系统分配,这样可以避免病毒通过指针侵入系统。
Java对程序提供了安全管理器,防止程序的非法访问。
3)面向对象
Java吸取了面向对象的概念,将数据封装于类中,利用类的优点,实现了程序的简洁性和便于维护性。
类的封装性、继承性等有关对象的特性,使程序代码只需一次编译,然后通过上述特性反复利用。
程序员只需把主要精力用在类和接口的设计和应用上。
Java提供了众多的一般对象的类,通过继承即可使用父类的方法。
在Java中,类的继承关系是单一的非多重的,一个子类只有一个父类,子类的父类又有一个父类。
4)分布式
Java建立在扩展TCP/IP网络平台上。
库函数提供了用HTTP和FTP协议传送和接受信息的方法。
这使得程序员使用网络上的文件和使用本机文件一样容易。
5)健壮性
Java致力于检查程序在编译和运行时的错误。
类型检查帮助检查出许多开发早期出现的错误。
Java自已操纵内存减少了内存出错的可能性。
Java还实现了真数组,避免了覆盖数据的可能。
这些功能特征大大提高了开发Java应用程序的周期。
Java提供:
Null指针检测、数组边界检测、异常出口、Bytecode校验。
2.3.2J2EE架构
系统采用B/S(Browser+Web服务器+Application服务器+数据库)的三层体系结构,同时采用J2EE架构。
J2EE架构为整个平台提供了一个完整的体系架构,实现平台的高可用性、可管理性、安全性、可扩展性、负载均衡、事务监控管理、客户服务、统一数据访问接口、命名服务、目录服务、远程服务调用、消息服务等企业级的API功能,为整个系统奠定了坚实的技术基础。
系统基于J2EE架构,可支持单机模式、集群模式以满足不同规模的业务系统的扩展需要。
应用服务时产品的核心模块,为开发、部署、运行、管理及维护提供了基础的服务,包括自动引擎、xml、数据总线、调试服务、展现服务、业务服务、数据服务、部署服务、异步访问、系统日志、安全审计、用户认证、访问权限控制等基本功能,具备动态的EJB技术,即能够根据业务规定需要部署或不部署EJB、以及根据应用构件的规模动态决定EJB数量级分布方式,以下为J2EE架构所能支持的基础服务:
1)稳定可靠的性能
系统面向业务人员提供7*24小时不间断服务,系统在大负荷下合长时间运转下的稳定性至关重要。
利用分布式体系来保证这一点,通过动态调整不同主机间的复制,可以最大限度的利用软硬件资源,同时提高单机的稳定性,当单机处理能力不够时,可以通过在集群环境中增加硬件而无需对原有架构进行改变,当一台出现故障时,进行失效转移,由其他机器承担,不会影响整体系统运行。
2)资源连接池
在建设期间一个最主要的内容就是建立统一的数据资源存取,而数据库处理往往是整个体系结构中最影响性能的步骤,在各种数据库操作的步骤中,数据库的连接和释放往往又特别耗时。
在应用系统架构中,一般都采用数据库连接池(connectionpool)的技术,反复使用已经建立的数据库连接,这种方式可以大大减少数据库的处理时间,有利于提高系统的整体性能,处理数据库连接池外,资源连接池允许重复使用不同类型的连接,以便于客户、数据库、应用适配器、消息工厂建立通信。
3)高速缓存机制
为了达到最佳性能,应用服务提供高速缓存机制,包括页面的缓存和数据库的缓存,页面的缓存是指将URL对应的页面在缓存中予以激励,一般在未来在此访问同一个URL时直接使用。
数据库的缓存是指系统对数据库的访问结果进行缓存,这样相同的SQL在此去访问数据库是,就不需要进行真正的数据库操作,而只需要读取缓存即可。
4)协议与服务支持
由于系统平台是一个集成的复杂环境,中间涉及到各种软件硬件技术、平台、规范和业务应用。
这样一个复杂平台的统一管理和内部互操作性是需要重点考虑的地方。
因此,需要应用服务器能够提供一个基于标准协议的、互操作性强的开发体系,本平台采用了基于XML的交互技术。
J2EE架构服务按照功能可以划分为核心服务和扩展服务,其中核心服务为业务逻辑的实习提供支持,支持对应用服务的管理、提供协议和接口的引擎,支持通讯协议(如HTTP、IIOP)、数据库交互标准(如JDBC、ODBC)和分布式计算协议等多种工业标准。
而扩展服务为支持高端应用提供功能,包括:
事务(transaction)处理、集群(cluster)、失效恢复(failover)、负载均衡(loadbalanceing)、缓存机制、安全服务、与企业已有应用系统的集成能力和开发有效性(与应用程序开发环境和工具的结合能力)。
2.3.3面向对象的系统设计与实现
面向对象的系统设计开发方式因具有直观、方面的特点得到了广泛的应用。
面向对象的思想认为客观事物由对象组成,对象是在原事物基础上抽象的结果;对象有属性和操作组成;对象之间的联系通过消息机制来实现;对象可以按照其属性来归类,子类可以继承获得父类的特性;对象可以封装,由对象构成模块化的实体,可以被共享和重复引用。
面向对象的系统设计和实现,其关键点是是否能够建立一个全面、合理、统一的模型,它既能够反应问题域,也能够被计算及系统求解域所接受。
面向对象的设计与实现主要有分析、设计、实现三个阶段,采用统一建模语言(UML)作为可视化表达语言。
面向对象的系统分析阶段将运用面向对象的方法分析问题,建立基于对象、消息的业务模型,形成对客观问题和业务本身的正确认识。
面向对象的分析模型由用例模型、类-对象模型和对象行为模型等构成。
面向对象分析的的主要目标是描述用户需求,建立创建软件设计的基础,建立可被确认的一组需求;分析的基本步骤包括发现参与者,发现用例,建立用例模型,建立对象-关系模型,建立对象-行为模型,建立功能模型。
面向对象的设计阶段是对分析阶段给出的问题模型,用面向对象方法设计出软件基础架构(概要设计)和完整的类结构(详细设计),以实现业务功能。
设计阶段主要包括用例设计、类设计和子系统设计等。
用例设计通常是来说明系统的行为;类设计是设计工作的核心,系统的实际工作也是由类执行的,包、封装体等其他的设计元素只是说明了类的组合方式和协同操作方式。
类设计需要确保类可以为用例实现提供必要的行为,确保提供足够的信息来明确无误的实施类,能处理和类有关的需求等。
2.3.4面向服务的架构
SOA(Service-orientedarchitecture,面向服务架构),为了提升整个企业架构的控制能力、提升开发效率、加快开发速度、降低在客户化和人员技能的投入等方面的企业IT架构。
1)更好支持流程
SOA是在计算环境下设计、开发、应用、管理分散的逻辑(服务)单元的一种规范。
这个定义决定了SOA的广泛性。
SOA要求开发者从服务集成的角度来设计应用软件SOA鼓励使用可替代的技术和方法(例如消息机制),通过把服务联系在一起而非编写新代码来构架应用。
经过适当构架后,这种消息机制的应用允许企业仅通过调整原有服务模式而非被迫进行大规模新的应用代码的开发,使得在商业环境许可的时间内对变化的市场条件做出快速的响应。
SOA也不仅仅是一种开发的方法论--它还包含管理。
例如,应用SOA后,管理者可以方便的管理这些搭建在服务平台上的企业应用,而不是管理单一的应用模块。
其原理是,通过分析服务之间的相互调用,SOA使得公司管理人员方便的拿到什么时候、什么原因、哪些商业逻辑被执行的数据信息,这样就帮助了企业管理人员或应用架构师迭代地优化他们的企业业务流程、应用系统。
SOA的一个中心思想就是使得企业应用摆脱面向技术的解决方案的束缚,轻松应对企业商业服务变化、发展的需要。
企业环境中单个应用程序是无法包容业务用户的(各种)需求的,即使是一个大型的ERP解决方案,仍然不能满足这个需求在不断膨胀、变化的缺口,要对市场快速做出反应,用户只能通过不断开发新应用、扩展现有应用程序来艰难的支撑其现有的业务需求。
通过将注意力放在服务上,应用程序能够集中起来提供更加丰富、目的性更强的商业流程。
其结果就是,基于SOA的企业应用系统通常会更加真实地反映出与业务模型的结合。
服务是从业务流程的角度来看待技术的--这是从上向下看的。
这种角度同一般的从可用技术所驱动的商业视角是相反的。
服务的优势很清楚:
它们会同业务流程结合在一起,因此能够更加精确地表示业务模型、更好地支持业务流程。
2)有利于企业业务的集成
传统的应用集成方法(点对点集成、企业消息总线或中间件的集成(EAI)、基于业务流程的集成)都很复杂、昂贵,并且不灵活。
这些集成方法难于快速适应基于企业现代业务变化不断产生的需求。
基于面向服务架构(SOA)的应用开发和集成可以很好的解决其中的许多问题。
SOA描述了一套完善的开发模式来帮助客户端应用连接到服务上。
这些模式定制了系列机制用于描述服务、通知及发现服务、与服务进行通信。
不同于传统的应用集成方法,在SOA中,围绕服务的所有模式都是以基于标准的技术实现的。
大部分的通信中间件系统,如RPC、CORBA、DCOM、EJB和RMI,也同样如此。
可是它们的实现都不是很完美的,在权衡交互性以及标准定制的可接受性方面总是存在问题。
SOA试图排除这些缺陷。
因为几乎所有的通信中间件系统都有固定的处理模式,如RPC的功能、CORBA的对象等等。
然而,服务既可以定义为功能,又可同时对外定义为对象、应用等等。
这使得SOA可适应于任何现有系统,并使得系统在集成时不必刻意遵循任何特殊定制。
SOA帮助企业信息系统迁移到"leave-and-layer"架构之上,这意味着在不用对现有的企业系统做修改的前提下,系统可对外提供Web服务接口,这是因为它们已经被可以提供Web服务接口的应用层做了一层封装,所以在不用修改现有系统架构的情况下,SOA可以将系统和应用迅速转换为服务。
SOA不仅覆盖来自于打包应用、定制应用和遗留系统中的信息,而且还覆盖来自于如安全、内容管理、搜索等IT架构中的功能和数据。
因为基于SOA的应用能很容易地从这些基础服务架构中添加功能,所以基于SOA的应用能更快地应对市场变化,为使企业业务部门设计开发出新的功能应用。
3)SOA特性
SOA服务具有平台独立的自我描述XML文档,WEB服务描述语言(WSDL、WebServicesDescriptionLanguage)是永远描述服务的标准语言。
SOA服务用消息进行通信,该消息通常使用XMLSchema定义,消费者和提供者或消费者和服务之间的通信多见于不知道提供者的环境中,服务间的通讯业可以看做企业内部处理的关键商业文档。
不同种类的操作系统,应用软件、系统软件和应用基础架构相互交织,一些现存的应用程序被用来处理当前的业务流程,因此从头建立一个新的基础环境时不可能的,企业应该能对业务的变化作出快速的反应,利用对现有的应用程序和应用基础架构的投资来解决新的业务需求。
SOA凭借其松耦合性,使得企业可以按照模块化的方式来点击新服务或更新现有服务,以解决新的业务需要,提供可供选择的方式从而可以通过不同的渠道提供服务,并可以把企业现有的或已有的应用作为服务,从而保护了现有的IT基础建设投资。
SOA是构建企业软件架构的最先进的方法,他的基本思想是以服务为核心,将企业IT资源整合成可操作的、基于标准的服务,是其能被重新组合和应用。
在SOA架构中,所有应用能够通过标准化的服务接口连接起来,交换数据和处理过程,而无需考虑应用什么样的编程语言或在什么操作系统下运行。
在这种模式下,所有的系统功能模块都是一种服务,可以被多个系统共享和重用,每个服务模块都是一个标准的服务组件,整体的信息平台,就像搭积木一样用一堆的服务组件任意组合,就可以组合出全新的业务系统。
4)SOA服务架构体系
图1SOA服务架构体系
为了实现SOA,企业需要一个服务架构,上图显示了一个例子:
在图中,服务消费者(serviceconsumer)可以通过发送消息来调用服务。
这些消息由一个服务总线(servicebus)转换后发送给适当的服务实现。
这种服务架构可以提供一个业务规则引擎(businessrulesengine),该引擎容许业务规则被合并在一个服务里或多个服务里。
这种架构也提供了一个服务管理基础(servicemanagementinfrastructure),用来管理服务,类似审核,列表(billing),日志等功能。
此外,该架构给企业提供了灵活的业务流程,更好地处理控制请求(regulatoryrequirement),例如SarbanesOxley(SOX),并且可以在不影响其他服务的情况下更改某项服务。
5)SOA基础结构
要运行管理SOA应用程序,企业需要SOA基础,这是SOA平台的一个部分。
SOA基础必须支持所有的相关标准,和需要的运行时容器。
下图所示的是一个典型的SOA基础结构。
图2SOA基础架构
WSDL,UDDI和SOAP是SOA基础的基础部件。
WSDL用来描述服务;UDDI用来注册和查找服务;而SOAP,作为传输层,用来在消费者和服务提供者之间传送消息。
SOAP是Web服务的默认机制,其他的技术为可以服务实现其他类型的绑定。
一个消费者可以在UDDI注册表(registry)查找服务,取得服务的WSDL描述,然后通过SOAP来调用服务。
WS-IBasicProfile,由Web服务互用性组织(WebServicesInteroperabilityOrganization)提供,是SOA服务测试与互用性所需要的核心构件。
服务提供者可以使用BasicProfile测试程序来测试服务在不同平台和技术上的互用性。
尽管J2EE和.NET平台是开发SOA应用程序常用的平台,但SOA不仅限于此。
像J2EE这类平台,不仅为开发者自然而然地参与到SOA中来提供了一个平台,还通过他们内在的特性,将可扩展性,可靠性,可用性以及性能引入了SOA世界。
3总体设计
3.1总体架构设计
云南电网生产管理系统的整体架构如下图所示:
图3总体架构
基础架构支撑方面:
数据存储基于oracle数据库,为大量数据存储提供数据支撑,整个系统架构采用J2EE架构(struts+数据处理组件+日志组件+校验组件+扩展标签库+配置管理),保证系统的稳定性、可扩展性、安全性和灵活性。
一体化平台为系统应用提供了权限管理、工作流管理、智能报表图形统计、消息平台和图库一体化平台等基础组件,满足系统各种业务应用的灵活定制及开发。
基础层作为业务应用的基础,主要包括了功能位置管理、台账管理、定值管理、班组管理和系统管理等基础业务应用功能。
业务应用和综合应用是整个系统业务应用模块,为业务人员和各级管理人员提供基于生产管理业务的各种操作,并为领导层决策提供支撑,有效支撑了生产业务在信息化环境中的管理。
系统在满足自身应用的同时,和企业门户实现单点登录和展现集成,同时利用企业应用集成平台实现和其他业务系统之间的互联互通,并且和南网一体化生产管理平台实现互联互通。
3.2系统建设范围
本项目主要针对云南电网公司构建的生产管理系统进行一体化适应性改造,并负责对云南电网公司本部及下属16家供电局开展实用化。
主要工作包括:
Ø单位改造
Ø部门改造
Ø人员改造
Ø电力业务定位改造
4改造方案
随着南网安全一体化的建设要求,为了更好的适应业务发展需要,根据相关建设需求,对云网生产管理信息系统组织架构及权限适应性改造,从单位改造、部门改造、人员改造及电力业务定位改造等方面进行。
其改造的目的主要是实现和南网运营一体化平台的有效融合,因此改造的重点集中基础业务组件支撑上。
通过对单位改造、部门改造、人员改造和业务定位改造四个方面来进行系统改造方案的建设。
4.1单位改造
Ø差异化分析
此次改造基于云南电网已有的安全生产管理系统,对比南网一体化平台的相关规范和要求,并结合对一体化平台的分析,对比两套系统之间在单位名称、单位编码、单位分工、单位角色等方面的差异,形成差异化分析报告,根据分析出来差异化分析报告,形成技术改造方案。
Ø建立统一标准
结合改造的目的主要是进行组织机构的适应性调整,因此首先根据分析结果建立统一的单位组织编码规范。
根据要改造的单位管理对应属性,分析单位改造以后对业务产生的影响,形成统一标准的改造执行工具,并明确程序修改的内容。
Ø实施改造
根据标准编码和改造要求,对系统功能进行程序调整,调整具体的表单对应关系以后,进行一体化平台集成调试,确保单位编码、单位分工等信息一致并能正常实现集成。
利用标准改造工具执行业务调整,业务调整重点围绕设备台账、人员归属等信息进行。
Ø结果确认
改造完成以后,参考南网业务流程、管理制度、技术标准、作业标准等进行业务对照,对存在问题的进行优化完善,确保所有改造的单位信息符合业务要求,最终达到改造后的单位名称、单位编码、单位分工、单位角色符合南网一体化安全平台要求,实现正常接入集成和推广。
4.2部门改造
根据单位信息调整的流程进行部门调整,通过对部门管理
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