一、 研制背景

随着改革开放的进一步深入，电力工业作为经济腾飞的基础行业，被赋予重要的发展使命，并提出了更高的要求。传统的管理方法和手段已显得跟不上时代的步伐。只有引入现代化的管理理念和高技术手段，才能改变现有的状况，使这个传统行业重新焕发青春。

项目全称：用电营销管理信息系统。缩写：gti-cs2

系统按照能源部《用电管理信息系统技术规范》（试行）为指导，根据国家和电力部颁发的有关法规和上海电力公司有关用电管理的规章以及现行的工作制度，也考虑到执行上海市电力公司即将颁发的《供电营业细则》、《业扩管理规定》、《用电检查管理办法》、《电费帐务工作法》等规章制度，作为提出系统需求的主要依据。 

二、 系统构成
    1、数据库系统设计
    ■ 数据库系统综述
    数据库系统是一个复杂的系统，它包括数据库体系（db）和数据库管理系统（dbms），也包括计算机系统引进数据库技术的整个系统。
    ■ 数据模型
    数据模型是数据库系统的核心。常用的数据模型如下：

·  层次型；

·  网状型；

·  关系型；

    本系统选用关系型数据库，构成三层客户机/服务器（client/server）体系结构，具有数据操作简便、数据独立性和保密性强、易于建立和维护等特点。

    三层客户机/服务器（client/server）体系结构

    首先我们介绍三层体系结构这一概念。所谓层是指一种功能划分，我们以往所开发的数据库应用软件一般是基于客户/服务器结构的，我们称之为两级体系结构。也就是说整个系统可以分成两个功能块，第一层包括了软件的应用层和客户层，驻留于客户端。我们使用各中rad tool（如delphi，pb，vb等）开发出的应用主要用于第一层，运行于客户端，也可称为表示层（presentation，显示数据和接受用户输入）。第二层包含数据库和服务器的组件。一个基于sql的数据库管理系统一般安装在服务器端，应用软件在服务器端进行的操作主要是数据存储和检索。在两层模式中会有一些应用逻辑以存储过程和触发器的形式存储在服务器端，以优化服务器的性能，但绝大多数的应用逻辑是放在客户端的。

    三层模式是将系统分为有三个不同的“层”：客户层，业务逻辑层和数据访问层（应用服务提供层）。客户层是处理用户界面的功能；数据访问层是数据源，在通常状况下指数据库；业务逻辑层是新增加的一层，指程序中作出智能决策的那一部分功能。在早期的应用中，这一部分的功能并不十分复杂，一般将其放在客户层即可，另有少量以存储过程或触发器的形式放在数据访问一层，而随着软件工程的发展，软件的日益复杂，软件中功能增加最多的就是在这一层。一个mis系统的功能由早先的对某一个表的简单查询，发展到涉及多个表的分类统计求和，根据复杂的公式分析计算，进行决策支持等，如将这些增强的功能仍全部放置在客户层，会使得客户机越来越不堪重负，因此就有人提出在系统中将业务逻辑分离出来，单独形成了一层，这就形成了三层结构。随着三层结构的进一步发展，一般总是把运行在业务逻辑层的软件编写成为了一个为客户机所调用，能够完成一定的逻辑功能的专用软件，同数据库服务器相区别，我们称之为应用服务器。在一个网络中，可以有着多个不同功能的应用服务器，为客户机或其它的应用服务器提供专业服务，这样，三层结构就发展成为了n层，这就是所谓的分布式计算方式。

    采用分布式计算有着多方面的技术优势，包括：

逻辑封装性：

这是分布式模式中最具诱惑力的特征，这种模式的根基在于将以往全部由客户机完成的事务逻辑中的一部分从客户端分开。当使公司需要动态改变一个应用软件的业务逻辑规则时，只要改变一个应用服务器的程序即可，而不需要更改客户端用户界面，这样就无需中断用户，为最终用户重新发放新的界面软件或亲自上门为其安装调试并重新培训用户，提高了工作效率。这种多层模式对于需经常、快速改变应用程序的行业很有帮助。瘦客户机：这种类型的应用在运行时最显著的特点就是减少甚至消除了传统的两层体系结构中，以客户机为中心或称为“肥客户”的模式，减轻了客户机的功能负担，使其消肿成为了“瘦客户”。“肥客户”是用户感到十分苦恼的事情，用户为使用更强功能的软件，就必须付出高昂的维护费用，不断地为个人电脑的软硬件设备升层。近日流行的nc也正是看到一般用户在维护pc机运行时负担过重，而提出通过网络将一部分的任务交给了服务器完成。这两种方法有着相通之处。

另外，业务逻辑集中在中间层上开发的好处是：可以利用rad tool提供的面向对象的高级语言来实现业务逻辑，而不在用具有较大局限性的sql语言来实现，从而在开发和维护上提供了很大的便利。

性能：

性能的提高是三层模式最终被用户采用的主要原因。将复杂的应用和业务逻辑分离出来由专门的一台应用服务器来处理，既可以提高应用的执行速度，也可以减少网络调用的通讯量。不过这种性能提高是有一定代价的。这就是开发时要将应用逻辑分割为客户端逻辑和服务器端逻辑，这就增加了设计的复杂性。另外，必要时可采用多个应用服务器来响应不断增加的客户访问，这样同时也可以提供失败恢复（fail-over）和负载平衡（load balancing）等措施保证系统的可靠性和高性能。

    安全性管理：在分布式计算模式中，由于所有的业务逻辑都驻留在服务器端，信息管理部门就可以十分方便地监控服务器的运行情况，很容易地控制访问服务器以及与服务器应用打交道人员的数量。这可以大大简化管理员对系统的管理，减轻系统维护的工作量，并确保系统的可靠运行。

可扩展性：

当系统客户端增加时只要适当增加应用服务器，就可分担一部分负载以响应更大量的数据访问。通过支持corba体系结构，或ibm的msqueue技术还可开发跨平台、跨产品的应用程序。这样大大增加模块及代码的可重用性。本用电管理信息系统采用的是开放的客户-服务器的关系数据库系统，这样一种企业级管理信息系统的系统结构对于企业的机制变化、企业功能和应用变化都有很好的适应性，同时对于现有信息资源保护和现有系统的互连等方面也有显著的优点。

    ■ 数据库服务器系统

    数据库服务器系统是本管理信息系统的关键组成部分。其中主要由数据库服务器（硬件）、数据库管理系统（系统软件）组成。

    ■ 数据库服务器

    目前市场针对企业应用的数据库服务器主要由小型机和超级pc服务器。小型机在性能和可扩展性方面具有教大的优势，但价格比较贵；而目前市面上提供的超级pc服务器也可以满足供电局这样中型规模的企业管理的需要，具有一定的性能价格比优势。根据各供电局管理信息系统的实际需求，分别选择小型机和超级pc服务器作为整个系统的中心服务器是比较现实的、可行的。

    ■ 数据库管理系统

    目前市场上可作为数据库服务器的产品主要有oracle、sybase、informix、ms sql server等产品。以上产品都能满足供电局这样中型规模的企业管理的需要。随着microsoft公司的软件产品在微机平台上越来越广泛的使用，选用microsoft公司产品对于软件产品的兼容性、延续性、可扩展性、性能价格比、易用性等方面都有很大的优点。另外，随着oracle数据库在国内企业管理的广泛应用，价格大幅度降低，企业在经费许可的前提下可选用oracle数据库。

     根据实际情况，数据服务器操作系统选型如下：

·    网络操作系统：alpha unix; microsoft windows nt server v4.0；

·    数据库管理系统：oracle 8；

    microsoft windows nt是目前最流行的有极强功能的服务器平台操作系统。windows nt在基于i86、powerpc、mips和alpha axp risc处理器的系统上都得到支持。在windows nt系统中提供了连接客户和服务器计算机的网络软件组件。windows nt还提供了可选的客户和服务器间通信的网络协议。

    oracle是可缩放、高性能的关系型数据库管理系统（rdbms）。能够满足大规模分布式计算环境的需要；为满足用户对大型信息系统使用的要求，oracle提供了丰富的功能，具有良好的性能、可靠性和适应性，并提供了强大的可视化工具对数据库进行管理。其主要特点有：

·   真正的客户机/服务器体系结构，与unix和windows nt集成。

·   允许集中管理服务器:利用综合的分布式框架集中管理整个企业范围内的服务器；基于windows的管理界面提供对多个服务器上的远程数据复制、服务器管理、诊断和调整的可视化拖放控制。

·   提供企业级的数据复制：为整个企业范围信息的可靠传播提供了内部复制机制，及时、精确地将信息数据传送给用户。

·   提供并行的体系结构：通过并行内部数据库功能，大大提高了系统性能和可缩放性，并对超大型数据库提供了更好的支持。

·   与ole对象紧密集成。

·   丰富的编程接口工具和增强的sql语言（transact_sql）：为用户进行程序设计提供了更大的选择余地；oracle提供了transact_sql、db_library for c和db_library for visual basic等专用开发工具，transact_sql与工业标准sql语言兼容，并在其基础上加以扩充，更适合事务处理方面的需要；且支持odbc规范，可以使用odbc访问oracle数据库它提供了兼容性和行业标准的数据库存取语言，oracle语言还支持扩展的存储过程和触发器。

·   图形化用户界面，使系统管理工作更加直观；oracle的管理体系建立在分布式对象（sql distributed management object, sql-dmo）基础上，形成oracle的分布式管理框架。

·   网络独立性：oracle不依赖于任何网络系统，它可以在绝大多数流行的网络系统上运行，包括microsoft lan manager、novell netware、banyan vines、dec pathworks和windows nt server上的网络系统。oracle客户和服务器应用程序充分支持其他网络协议（如tcp/ip）。

·   多线程体系结构设计，提供更高的系统对用户并发访问的响应速度；在多用户并发访问时，系统在产生较小额外负担的情况下能够进行并行处理，从而减少内存需求，提高系统吞吐量。

·   隐含的并发控制能力。oracle利用动态锁定功能防止用户在查询和更新并发操作时相互发生冲突，动态锁定是隐含的，用户不必操心锁定过程。

·   对web技术的支持，使用户能够很容易地将数据库中的数据发布到web页面上。

·   oracle数据库系统可以管理大量的数据及其处理

    ■ 客户/服务器系统结构

    通过对供电局营业用电管理实际情况的调查分析，拟建立系统环境如下：

    客户端：操作系统选用目前最流行的microsoft 中文windows95、中文windows98或中文windows nt workstation v4.0。应用软件采用inprise delphi 5.0 企业版开发，与数据库服务器通过bde（borland database engine）的sql_links连接存取。

    数据库服务器端：网络操作系统选用alpha unix和microsoft中文 windows nt server v4.0，网络协议采用tcp/ip。数据库操作系统选用oracle 8。

    ■ 数据库概念模型设计

    根据对系统的需求分析，本系统数据具有如下特点：

    1、数据种类繁多。系统涉及：业扩、什项、电费、三电及监察等工作中几十种工作单据，用户基本信息，电费托收及增值税相关信息，用户特殊设备及供电电压级设备，电费抄表路簿，用户表计信息，表计库存，监察随手档，用户用电一次接线图，业务工作流控制信息，电价编码、行业编码、主管局等各种系统编码信息，等上百中数据表。 2、 报表打印工作繁重。系统要产生上述各种数据对应的相关单据打印及统计报表，打印工作繁多。

    3、数据关系复杂。上述各种数据皆以用户基本信息为中心，通过相关业务规则形成复杂的数据关联。

    4、数据量大。系统须有效管理用电管理工作中每天产生及累积的大量单据信息和统计数据。

    通过需求分析，用电管理数据的核心是用户档案，各项业务都是围绕档案进行。

    2、营业用电管理网络系统

    营业用电管理网络是整个供电局内部局域网络的一部分，采用交互式以太网设计。

    用电网络拓扑结构如图。  

    其中系统数据服务器用电管理的信息量（主要依据是各供电局所管辖的用户数量）的不同分别采用不同级别的服务器平台。

供电局外围距离较近的建筑群的网络主要采用粗缆或光缆网络连接方式。

三、系统功能和性能

    营业档案管理子系统功能

    营业档案管理子系统主要功能有：用户档案维护、用户档案查询、档案数据统计分析、分户专档（历史工作单据）查询、收据专档（历史收费记录）查询、用户保留容量辅助管理等。

    业扩管理子系统功能

    业扩管理子系统主要功能有：业扩及变更用电管理、工程资料管理。

    什项业务管理子系统功能

    什项业务管理子系统主要功能有：什项业务的申请、中转、处理、归档等管理。

    营业收费管理子系统功能

    营业收费管理子系统主要功能有：业扩及变更费用收费管理、杂项费用收费管理、退补费用管理、营业解款管理、收费报表管理。

    计量业务管理子系统功能

    计量业务管理子系统主要功能有：在库计量设备管理、表计厂业务管理、例调表计管理。

    用电监察管理子系统功能

    用电监察管理子系统主要功能有：用户监察台帐管理、下厂检查管理、入网电工管理、一次接线图管理。

    三电业务管理子系统功能

    三电业务管理子系统主要功能有：三电用户台帐管理、计划用电管理、社会节电管理。

    电量电费管理子系统功能

    电量电费管理子系统主要功能有：用户电费台帐管理、路簿管理、电价管理、抄表管理、电费应收管理、电费实收管理、电费报表管理。

    稽核管理子系统

    稽核管理子系统主要功能有：业务费用管理、班组工作考核管理、业务动态时限管理。

    综合查询管理子系统功能

    综合查询管理子系统主要功能有：用户档案查询、业务工作情况查询、业务收费情况查询、电能计量情况查询、用电监察情况查询、电量电费情况查询、三电综合情况查询、客户查询系统。

    系统管理子系统功能

系统管理子系统主要功能有：系统工作日管理、业务工作标准时限管理、系统员工管理、系统代码数据管理。

四、关键技术及要点
    1、 用户档案数据的适应性和稳定性：采用层次化树状结构，依据用户的电气结构，来提高适应性和稳定性。
    2、 档案数据的一致性：根据不同的需求在档案中提取不同的视图。
    3、 为了适应业务的灵活性需要，采用对象抽取和流程定制的方法。
    4、 采用三层/多层的client/server结构，对业务进行封装分析和设计。

五、技术展望

    随着应用系统的进一步大型化和复杂化，软件制作的方式也从个体劳动发展为系统工程的生产模式。程序也由模块化设计，进一步发展为对象的抽取、类的描述，以至于流程的定制及界面的定制，以及跨平台的应用。在internet网络迅速发展的今天，未来跨平台的通用的电子商务的模式是发展方向。