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1、基于Java EE技術和SOA架構的電力營銷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 摘 要 該文在分析電力營銷管理信息系統(tǒng)開放、標準、集成的實際需求的基礎上，闡述了基于Java EE技術和面向服務架構（SOA）的電力營銷管理信息系統(tǒng)。提出了業(yè)務組件化、服務化、應用分層的設計思想，討論了電力營銷系統(tǒng)涉及的Java EE技術、XML技術、Web應用框架、工作流服務、權限管理服務、圖庫一體化服務、電費計算服務、收費管理服務、報表管理服務等關鍵技術，并介紹了系統(tǒng)實際應用中的功能模塊和具備的特點。 關鍵詞 電力營銷系統(tǒng)；Java EE；面向服務架構；應用分層體系結構0 引言 經(jīng)過多年的電力信息化建設，電力企業(yè)已經(jīng)建成了一系列
2、服務于生產(chǎn)、營銷、客戶服務、企業(yè)管理、財務管理等各個領域的計算機信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)各自實現(xiàn)了相關領域的初步信息化，但也為企業(yè)信息化造成了“信息孤島”的局面，系統(tǒng)之間缺乏聯(lián)系，信息無法共享，成為了電力企業(yè)信息化進一步發(fā)展的顯著瓶頸?；谶@樣的考慮，企業(yè)對電力營銷管理信息系統(tǒng)的需求重點已經(jīng)逐漸轉向“開放、標準、集成”，對應用集成、跨平臺、WEB技術等投入了更大的關注。而Java EE技術的成熟和SOA架構的出現(xiàn)，正迎合了這些特點，成為目前構建企業(yè)級應用的主流方案。 作為電力企業(yè)主要的對外業(yè)務系統(tǒng)，電力營銷管理信息系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設中的重要地位自不待言。本文從信息系統(tǒng)戰(zhàn)略計劃1、軟件系統(tǒng)工程2的角
3、度，闡述了Java EE體系結構和面向服務架構（SOA），提出了業(yè)務組件化、服務化、應用分層的設計思想，對電力營銷系統(tǒng)涉及的關鍵技術、系統(tǒng)功能模塊和特點進行了介紹。1 系統(tǒng)總體架構設計1.1 Java EE體系架構 Java EE（Java 2 Platform, Enterprise Edition）是一種利用Java2平臺來簡化企業(yè)解決方案的開發(fā)、部署和管理相關的復雜問題的體系結構，是一個基于組件的體系結構，定義了一套標準來簡化多層分布式企業(yè)應用程序的開發(fā)，它定義了一套標準化的組件，并為這些組件提供了完整的服務。 Java EE體系架構將表示邏輯、業(yè)務邏輯與數(shù)據(jù)邏輯相分離，使系統(tǒng)的并行操作
4、、網(wǎng)絡計算能力大為提高，系統(tǒng)的整體性能得以優(yōu)化，并采用先進的軟件分層設計思想，支持基于框架的開發(fā)，降低開發(fā)難度和成本，同時降低組件的耦合度，極大地增強軟件的可維護性、可擴展性，滿足大型管理信息系統(tǒng)的要求。1.2 面向服務架構 面向服務的體系結構（SOA）是互相通信（例如從一個服務向另一個服務傳遞數(shù)據(jù)或協(xié)調一個或多個服務之間的活動）的服務的集合，是一個靈活的體系結構，是在計算環(huán)境下設計、開發(fā)、應用、管理分散的邏輯（服務）單元的一種規(guī)范。將分布在網(wǎng)絡中的軟件資源看作是各種服務，旨在提供擺脫了面向技術的解決方案，而不必考慮其后臺實現(xiàn)的具體技術、具體運行平臺、具體物理位置甚至其內部的通訊協(xié)議，從而實現(xiàn)
5、更好的業(yè)務靈活性，使得企業(yè)能夠對變化快速和有效地做出響應。1.3 業(yè)務組件化、服務化、應用分層的設計思想 基于Java EE規(guī)范的多層體系結構，采用面向服務的體系架構進行應用開發(fā)、系統(tǒng)集成，可擺脫面向技術的解決方案的束縛，集中精力于構建電力營銷領域的業(yè)務模型，從而提高軟件復用、加快應用軟件的實施。 電力營銷管理信息系統(tǒng)邏輯上分為客戶層、Web層、業(yè)務層和資源層4層3?？蛻魧又饕撠熑藱C交互； Web層封裝了用來服務訪問本系統(tǒng)的所有客戶端的表示層邏輯；業(yè)務層提供業(yè)務服務，包括業(yè)務數(shù)據(jù)和業(yè)務邏輯，集中了系統(tǒng)大多數(shù)業(yè)務處理；資源層主要負責數(shù)據(jù)的存儲和組織、數(shù)據(jù)庫的分布式管理等?；诙鄬臃植际浇M件模型
6、4，結合面向服務的設計思想，提出如圖1所示的業(yè)務組件化、服務化的應用分層體系結構。展示層業(yè)擴、計量、電量電費、收費、用檢等用電模塊的界面顯示業(yè)務邏輯層業(yè)務邏輯實現(xiàn)（業(yè)務組件、服務）、對外接口、服務調用等應用服務層Web應用框架工作流服務權限管理服務圖庫一體化服務電費計算服務收費管理服務報表管理服務持久層數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)對象等J2EE基礎服務層企業(yè)應用服務器：J2EE API(如JNDI，JDBC，JTA，JMS等)系統(tǒng)資源層數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡、協(xié)議、操作系統(tǒng)圖1 應用分層體系結構 應用分層的體系結構，將應用系統(tǒng)中一組類似問題的公共設計和部分實現(xiàn)抽象出來，以業(yè)務組件、SOA服務的形式部署運行于J
7、2EE應用服務器上，提供的服務完全抽象了訪問的細節(jié)5，大大提高了軟件復用性和軟件開發(fā)的效率，它強調的是軟件設計的復用性和系統(tǒng)的可擴展性。因此，業(yè)務組件化、服務化的應用分層體系結構是新一代電力營銷管理信息系統(tǒng)設計和實現(xiàn)的關鍵。 新一代電力營銷管理信息系統(tǒng)在應用整合方面具有顯著的SOA特性，在與企業(yè)內外部的應用系統(tǒng)的集成方面優(yōu)先采用Web服務的方式。業(yè)務組件化設計在最大程度上減少了業(yè)務模塊之間的耦合程度，促進了軟件的重用，使得業(yè)務系統(tǒng)能夠敏捷地適應業(yè)務規(guī)則的變化。采用Web服務進行應用系統(tǒng)集成則在于保證了松散耦合與跨平臺的突出優(yōu)勢，這兩個特性克服了企業(yè)應用在異構平臺集成及集成安全性、靈活性方面的突
8、出要求。2 系統(tǒng)實現(xiàn)關鍵技術2.1 Java EE技術 Java EE是開發(fā)可伸縮的、具有負載平衡能力的多層分布式跨平臺企業(yè)應用的理想平臺。Java EE的核心是一組規(guī)范和指南，定義了一個使用Java語言開發(fā)多層分布式企業(yè)應用系統(tǒng)的標準平臺。Java EE體系內的EJB、Java Servlet、JSP、JDBC、JNDI、JTS/JTA、JMS等技術，為構建基于B/A/S（瀏覽器/應用服務器/數(shù)據(jù)庫服務器）純三層架構的電力營銷系統(tǒng)提供了成熟的企業(yè)級平臺。Java EE有效地滿足了電力行業(yè)信息化深化的需求。2.2 XML技術 XML 是一種元標記語言。采用 XML 技術，可以自定義描述一個電力
9、營銷管理信息系統(tǒng)需要的標記。XML 的擴展性和靈活性允許它描述不同種類應用軟件中的數(shù)據(jù)，在電力營銷系統(tǒng)建設的應用設計開發(fā)中采用XML作為描述數(shù)據(jù)的通用標準，作為應用的數(shù)據(jù)載體和數(shù)據(jù)交換媒介，集成已有信息系統(tǒng)的不同來源數(shù)據(jù)，新設計開發(fā)的應用系統(tǒng)也采用XML，保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)的開發(fā)性和易集成性。2.3 Web應用框架 采用開放源碼的應用框架（如Struts）作為電力營銷系統(tǒng)的Web基礎框架，該框架是符合模型-視圖-控制（MVC）模型2及基于Java EE和XML技術的企業(yè)級Web應用框架。MVC結構是交互式應用程序廣泛使用的一種體系結構，其核心就是做到多層應用的松散耦合，為基于組件驅動的Web編程提供
10、極好的支持，為業(yè)務組件化奠定了良好的基礎。2.4 工作流服務 基于工作流聯(lián)盟（WFMC）的工作流系統(tǒng)參考模型實現(xiàn)工作流平臺，由過程建模工具、組織建模工具、系統(tǒng)監(jiān)控工具、消息服務、系統(tǒng)接口、工作流調度引擎組成，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供流程服務。通過抽象流程管理，使得業(yè)務過程各個步驟中的資源得到更合理的分配和利用，更好地監(jiān)督、控制業(yè)務的流轉情況。2.5 權限管理服務 采用通用的權限管理平臺為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供基于角色和策略的安全訪問控制。通過權限管理服務設置權限項目、角色、用戶、部門及相互間關聯(lián)等，以完成授權。為業(yè)務系統(tǒng)提供組件接口，以實現(xiàn)驗證用戶身份、查詢用戶權限等功能。 2.6 圖庫一
11、體化服務 基于Java開發(fā)，遵循MVC模式實現(xiàn)的圖庫一體化服務，實現(xiàn)了圖形顯示與業(yè)務邏輯的分層，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供圖形管理服務，為用電客戶建立包括電源、變壓器、電表、互感器等計量裝置的拓撲圖，反映其直觀的拓撲接線方式。2.7 電費計算服務 通過對業(yè)務和技術的總結提升，系統(tǒng)在一套穩(wěn)健的數(shù)據(jù)模型電費電價模型（電價模型、電量電費模型、電費計算模型）的基礎上，采用基于交易中間件的三層體系結構，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供電量、電費計算服務，保證計費處理的穩(wěn)定、高效。2.8 收費管理服務 通過總結實際工程項目的多種收費方式（坐收、走收、銀電聯(lián)網(wǎng)等），統(tǒng)一了大廳收費、與各家銀行的接口協(xié)議，基于交易中
12、間件實現(xiàn)統(tǒng)一的收費管理服務，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供收費服務，保證收費處理的穩(wěn)定、高效。2.9 報表管理服務 采用通用的智能報表平臺為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供報表管理服務，通過報表的模版定義，采用數(shù)據(jù)倉庫的思想和模型，形成報表基礎事實庫，引入了維度、事實表、數(shù)據(jù)集的概念和通用化設置，實現(xiàn)了營銷報表制作的實用化。3 系統(tǒng)功能模塊和特點3.1 業(yè)擴管理 以工作流平臺為支撐，覆蓋了關口、躉售表計、高低壓用戶業(yè)擴業(yè)務的辦理流程，實現(xiàn)了業(yè)擴業(yè)務的信息化流轉，滿足了業(yè)擴新增、日常變更等業(yè)務的要求。主要實現(xiàn)工作單管理、客戶檔案信息管理、供用電合同管理、業(yè)擴費用管理、綜合查詢、統(tǒng)計報表等功能。3.2 計量管
13、理 以計量資產(chǎn)生命周期管理為核心，實現(xiàn)日常計量器具由購置計劃、資產(chǎn)進倉、校驗到待裝配、運行、報廢等不同運行狀態(tài)的全過程流程化管理，并與各種器具校驗設備建立了數(shù)據(jù)接口。主要實現(xiàn)資產(chǎn)管理、內勤修校、運行管理、計劃管理、標準裝置和人員管理、統(tǒng)計報表、綜合查詢等功能。3.3 電量電費管理 圍繞電費檔案展開電費的抄、核管理，根據(jù)業(yè)擴子系統(tǒng)和計量子系統(tǒng)提供的基礎數(shù)據(jù)建立一套客戶檔案，準確、及時地計算出電量電費并生成應收記錄，以月為單位生成每月的電費檔案和應收檔案，為電力企業(yè)的售電、電費回收、工作考核提供基礎數(shù)據(jù)。主要實現(xiàn)日常業(yè)務管理、抄表管理、電費計算與核查、統(tǒng)計報表和綜合查詢等功能。3.4 收費管理 將
14、營銷系統(tǒng)收費數(shù)據(jù)（應收、實收、抹帳、違約金減免等）進行帳務化處理，應收與實收對應關系明確，規(guī)范了電力營銷系統(tǒng)的電費收繳管理。主要實現(xiàn)客戶繳費管理、預收管理、帳務管理、票據(jù)管理和統(tǒng)計查詢等功能。3.5 需求側管理 主要實現(xiàn)用電分析、業(yè)務分析、負荷分析、節(jié)電分析、綜合分析以及市場分析等功能。將營銷系統(tǒng)內與營銷系統(tǒng)外的相關數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗、過濾、聚集和抽取，形成需求側數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)集市，形成面向分析主題的分析數(shù)據(jù)。3.6 用電檢查管理 主要實現(xiàn)用戶主要電氣設備管理、電工檔案管理以及用戶的預防性試驗管理，用電安全檢查管理、營業(yè)普查管理、用戶違章用電及竊電處理、用戶用電事故管理等功能，并實現(xiàn)查處違章竊
15、電用戶、電量電費退補業(yè)務的流程化管理。3.7 線損和購電管理 主要實現(xiàn)線損考核指標維護、線損統(tǒng)計關系維護、線損統(tǒng)計、報表打印等功能，實現(xiàn)了線損指標考核管理和線損“四分”管理的報表統(tǒng)計要求。同時，以躉售、購電等特殊計費戶的電量電費計算、統(tǒng)計管理為核心，量身定制了各類用戶各個不同的“個性化”的電費計算、電費收費、報表統(tǒng)計功能，實現(xiàn)了躉售、購電的全過程管理及特定的統(tǒng)計報表要求。3.8 工作質量管理 主要實現(xiàn)業(yè)擴專業(yè)考核、計量專業(yè)考核、電費專業(yè)考核、用電檢查考核、線損考核、統(tǒng)計報表考核、營銷專業(yè)考核、工作標準考核等功能。利用多種分析手段和評價體系、考核措施，形成考核結果，并以表格、圖形、報表展示，對考
16、核結果異常的通過顏色等方式進行提醒，從而實現(xiàn)對各級單位監(jiān)督和考核。3.9 輔助決策管理 以前面若干業(yè)務子系統(tǒng)的業(yè)務數(shù)據(jù)為基礎，提供了電量、電費、線損、業(yè)擴、計量等方面的分析、預測功能。針對不同的主題，可分成多種度量和維度對各類數(shù)據(jù)切片和鉆取，以靈活、多變的形式展現(xiàn)分析和統(tǒng)計結果。并提供多種預測模型，對電量、均價進行預測。4 結語 本文論述了基于Java EE技術和面向服務架構（SOA）的電力營銷管理信息系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)技術方案。該技術方案已成功地應用于系統(tǒng)的設計和開發(fā)，并應用于工程項目實踐。該方案目前已在天津市電力公司、山東青島供電公司、廣東汕頭供電局、廣東佛山供電局等10多個電力企業(yè)成功實施
17、，并準備在廣東電網(wǎng)公司本部和試點單位東莞供電局項目進一步擴展，構建“一體化大營銷系統(tǒng)”，實現(xiàn)全省橫向統(tǒng)一、縱向集中、應用集成的目標。參考文獻1 John W. Satzinger，Robert B.Jackson，Stephen D.Burd著.系統(tǒng)分析與設計（Systems Analysis and Design in a Changing World）,北京：機械工業(yè)出版社（Beijing：China Machine Press），20032 Mark J. Christensen，Rachard H. Thayer 著。軟件工程最佳實踐：項目經(jīng)理指南（The Project Manage
18、rs Guide to Software Engineerings Best Practices）.北京：電子工業(yè)出版社（Beijing：Publishing House of Electronics Industry），20043 裴輝東，梁云風.電力營銷管理信息系統(tǒng)的應用框架設計和實現(xiàn)技術.電力系統(tǒng)自動化，2004，28（11）：83864 Ricbard Monson-Haefel 著.Enterprise JavaBeans第四版（Enterprise JavaBeans）.北京：中國電力出版社（Beijing：China Electric Power Press），20055 Craig A. Berry，John Carnell，Matjaz B.Juric等著.實用J2EE設計模式編程指南（J2EE Design Patterns Applied）.北京：電子工業(yè)出版社（Beijing：Publishing House of Electronics Industry），2003
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