全组态化电力调度管理信息系统及其架构方法

专利名称：全组态化电力调度管理信息系统及其架构方法
技术领域：
本发明涉及电力调度自动化系统应用技术领域，尤其涉及基于Web的电力调度自 动化维护和管理功能应用；同时由于其结构设计的通用性，也可推广到整体功能需求类似 的专业和应用。
背景技术：
电力调度管理信息系统涉及众多应用子系统，包括生产管理，计划管理、调度管 理、变电运行、检修试验管理、物资管理统、用电管理、基建管理、农电管理等等，根据用户的 特定需求还可以添加其他诸如车辆管理、劳动人事、多重经营等其他类别功能子系统。为用 户调度和日常管理提供统一便捷的数据查考和决策支持。结合Web应用不受地域限制、配 置简便、技术成熟的特点，使用B/S结构实现MIS功能需求是一个可靠可行的优良方案。但 由于MIS系统本身具有用户需求不确定性和变化性强的特点，系统设计往往随着开发的深 入和系统交付而不断修改，越改越复杂。因此有必要设计出具备组态功能的MIS系统，不 仅具有清晰应用的模块划分，更重要的是能容纳用户整个项目周期及运营维保中的变更需 求。系统涵盖跨平台数据库设计、配置数据库结构设计、HMI模型设计、模块间组织流程等 问题的解决，达到只要通过简便轻松配置的方式就能完成工程实施，以应对多变的用户管 理需求的目的。目前基于Web的调度管理信息系统应用广泛，虽然不同系统可能基于异构数据库 平台，系统功能也千差万别，但从组态化程度和结构流程两个方面考察却不外乎以下几种 设计组态化程度上1.无组态系统根据特定目标设计、编写、调试，将用户需求细化成条目，MIS功能 项、菜单、字段、报表、格式等等数据项由程序直接固定。当需求变更时，由程序编写人员直 接修改源代码或源文件，然后重新覆盖安装目录及系统配置。2.数据(部分)组态将功能项、字段、报表等数据项在配置文件或在数据库中定 义，程序从文件/库中读取然后生成界面。这种方式大大优于前者，一定程度上将源代码和 数据分离，提高了系统的灵活性。上述前一种设计方式，将代码和数据混在一起，虽然前期设计看似“简单”，实质上 给后期的需求变更和维护带来无休止的投入和工作量，甚至是对系统设计阶段已确定结构 的否定；同时，若出现编码设计人员变更调整，或退出该系统项目，则后继维护工作更加困 难，事倍功半。后一种方式采用部分配置思想，分离数据代码，很大程序上减小了维护工作量和 难度，但文件配置方式容易出现管理混乱、文件误操作等情况，影响系统的配置资源管理； 同时，对于系统界面的设计只能按起初用户需求做定制，一旦出现任何变更，仍不可避免地 再次修改源代码。结构流程设计上
1.采用两层系统结构，即数据层和界面层，可能是无组态或者部分组态。数据层负 责数据源，一般为关系数据库，少数为特定的文件系统；界面层包括数据获取、业务处理逻 辑和界面显示等模块。2.采用三层结构，即数据层、业务逻辑层和界面层。前者将业务处理逻辑和用户界面合并在一起，虽然省去了设计阶段模块划分的工 作，但结构不清晰、代码混合亦很容易影响后期的变更和系统维护；后者的设计逻辑较为清 晰，模块的耦合度低，但在人机界面更新机制上，多采用基于URL的全刷新方式，当在线用 户量及数据量庞大时，不能很好地优化用户的操作需求，降低通讯和服务器业务处理的总
量，需要进一步改进。检索中，发现与本系统设计最接近的方式为数据组态+三层结构设计，一定程度 上覆盖了 MIS系统的需求变更和维护工作。但仍存在较大的改进空间。现有技术的缺点是1.组态化程度不够，最多体现在系统数据项可配置方面，在 界面和功能定制上还需做进一步研究；2.结构层次设计不充分明晰，部分三层结构设计思 路上没有做进一步的流量、负荷、反应时间上的优化，可进一步提高系统效率和用户体验。

发明内容
针对于现有技术存在的不足，本发明设计方案从现有技术基础出发，提出包括数 据库、功能模块、人机界面在内全组态的设计方案，同时基于类似MVC的结构设计，采用 AJAX技术在Web系统上局部更新特点的应用，最大限度地覆盖多变的MIS系统需求和长期 维护，优化系统的日常运行负荷，提高系统运行效率。本发明采用的技术方案是一种全组态化电力调度管理信息系统结构设计，它包括可组态化视图模块，实现调度用户的人机操作界面，基于“默认视图结构+视图模 板+自定义页面”三种界面显示方式，将用户需求可组态化；默认视图结构设计基本的相对 固定的视图框架结构，视图子项由用户动态配置；视图模板由固定文本和变量组成，按一定 规则和表达式编制，保证程序能够完全识别，固定文本根据需要自行组态修改，变量部分由 控制器模块解析识别；控制器模块，连接用户界面和后台数据库，接受用户的输入，并提取和调用模型库 中的模型处理过程，通过和视图的交互完成界面的最终显示；所述控制器模块主要完成两 种请求的处理数据获取和用户操作，对应则是对数据库的读动作和写动作，二者都需要解 析请求的类型和内容，从模型库中选取对应的接口和操作对象，控制接收到的用户请求统 一屏蔽为“操作+对象”的基本结构，然后再从模型库中查询调用对应的接口 ；模型库，集成大量的面向数据库的接口和方法，模型库是跨数据库平台的，模型库 的数据库驱动组件屏蔽了异构的数据库平台，从模型库返回的都将是统一格式的无平台特 性的数据；数据库，汇集所有用于数据库组态、界面组态的数据结构以及调度系统的全部信 息，使用二维表的形式表示并将表间的连接从属关系转换成二维表存储。本发明具有如下的有益效果由于本发明中采用了数据及界面二维组态的策略， 满足用户对界面的变化和深化需求；同时采用轻量式MVC的设计结构，优化开发模式，提高开发效率；充分利用AJAX设计减少网络和服务器负荷；后台数据库具有良好的跨平台特 性。故而整个系统相比较现有技术具有较高的效率、适用性和设计弹性。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方 式并不限制本发明要求保护的范围。


图1是本发明全组态化电力调度管理信息系统模块和数据流原理框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。系统采用简化MVC模式的分层结构，降低模块间的耦合程度。主要模块和数据流 原理如图1所示1.可组态化视图模块实现调度用户的人机操作界面。由于HMI是与用户关系最为密切的接口分界，故 用户对界面的要求各不相同，同时这种要求也将随着功能的深化和用户使用的实际体验不 断变化。此时一般按固定页面结构和内容开发的系统可能要面临长期的维护修改和更新 中。本系统基于“默认视图结构+视图模板+自定义页面”三种界面显示方式，将用户 需求可组态化以求最大限度满足HMI变更所带来的额外工作量。默认视图结构通过对目前主要类型调度管理系统的界面设计风格研究分析和实际的用户使用 体验调研，设计基本的视图框架结构。该结构是相对固定的，但实际包含的视图子项却全部 由用户动态配置，包括调度用户登录注销；不同用户将根据角色和权限决定菜单、功能项是否可视及是 否可操作。多级功能菜单项选择、树形结构的功能项划分，特别适应于电力调度系统功能分 类。树形保证了分层条目的清晰易用；用户报表显示、报表单元的数据编辑、数据显示格式、列定义等；报表是调度中最 为常用和最容易接收的HMI表现形式，通过灵活定制表结构和单元格内容实现高度组态和 可用；公用工具栏添加、删除、编辑、保存、另存、查询、链接等等。一般附着于报表之上， 实现操作快捷化的目的。视图模板当用户要求高于默认视图结构时，模板可解决多数的变化需求。模板由固定文本 和变量组成，按一定规则和表达式编制，保证程序能够完全识别。固定文本依然可根据需要 自行组态修改；变量部分由控制器模块解析识别，展示给用户的则是按模板内容解析完成 的HTML代码。自定义页面部分特殊需求，可采用自定义页面嵌入的方式，这种页面不包含变量，可以是浏览
5器可识别范围内的任意元素，包括HTML，XML, Javascript, Flash以及多媒体信息嵌入。上述三种结构可混合搭配采用，无其他特殊使用要求。此外，面向普遍的全页面刷新的系统设计，本发明充分利用AJAX的技术特点，通 过仅用户交互部分的刷新减少网络符合，提高用户反应时间。开发框架采用Extjs包。2.控制器模块控制器模块是连接用户界面和后台数据库的关键部件，它接受用户的输入(读 写)，并提取和调用模型库中的模型处理过程，通过和视图的交互完成界面的最终显示。如 当单击Web页面中的超链接和发送HTML表单时，控制器本身不输出任何东西和做任何处理 而只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求，然后确定以什么样的方式来呈现处 理返回的数据给用户。控制器主要完成两种请求的处理数据获取和用户操作，对应则是对数据库的读 动作和写动作。二者都需要解析请求的类型和内容，从模型库中选取对应的接口和操作对 象，如，给计划部添加一条新员工的信息或者浏览第一季度的用电量报表详细信息等等。控 制接收到的用户请求统一屏蔽为“操作+对象”的基本结构，然后再从模型库中查询调用对 应的接口。同时也支持直接操作语句如一条可直接执行的SQL语句，以满足特殊需求下很 难用操作+对象方式表达的请求。3.模型库模型库集成大量的面向数据库的接口和方法，负责管理部门和用户；操作视图功 能项内容、报表格式；实现工具栏按钮功能；数据格式定义查询；表单元素风格定义查询等寸。模型库可以不断丰富和更新，当然这与控制器和用户视图是极低耦合的；模型库是跨数据库平台的，模型库的数据库驱动组件屏蔽了异构的数据库平台， 从模型库返回的都将是统一格式的无平台特性的数据。系统模型单元采用Java bean实现，而返回信息采用较XML更轻量级的 JSON(JavaScript Object Notation)基本格式，优化实际传输的数据字节数。4.数据库汇集所有用于数据库组态、界面组态的数据结构以及调度系统的全部信息。使用 二维表的形式表示并将表间的连接从属关系也转换成二维表存储。主要涉及■组态结构表>用户部分PMIS_User, PMIS_Role, PMIS_Permission, PMIS_User_Role, PMIS_Dept, PMIS_ Dept_User>系统功能部分PMIS_Function, PMIS_Function_Fo1der, PMIS_Function_Link, PMIS_Panel, PMIS一Function一Panel，PMIS_DataField, PMIS_Panel_DataField>工具栏部分PMIS_Action>授权部分PMIS_Grant
>数据形态部分PMIS_Datatype, PMIS_Data_Format，PMIS_Defaut_Value, PMIS_Page_Type, PMIS_ Input_Box_Type■数据表调度管理相关的各类数据表，如部门及人员表、调度安排、检修试验记录、物资管 理、用电量统计、车辆使用管理、多重经营等等。该部分表结构通过分析用户需求获得，采用脚本语句统一生成；同时，表结构与组 态结构表中报表列的定义部分相对应。本发明具有实际应用的可行性，且部分设计和功能已经实现。1.高度的组态特性使系统具有良好的适应性，不仅系统功能项可配置，且用户界 面结构、报表格式均可配置，容纳自定义界面，也符合用户对Web调度系统日益提高的各方 面需求。2.界面端AJAX开发框架较为丰富且容易获取，如DWR，Dojo, Jquery, Extjs等等 几十种。AJAX技术应用减少网络和服务器负荷。模型库组件跨数据库系统平台，支持主流 商用数据库。3.轻量式MVC的结构，将界面层、控制引擎以及模型库分立开来，优化开发模式。 MVC模式的技术和应用都已经相当成熟，完全可以被本设计采用。以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换 或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
一种全组态化电力调度管理信息系统，它包括可组态化视图模块、控制器模块、模型库、数据库，其特征在于所述可组态化视图模块，实现调度用户的人机操作界面，基于“默认视图结构+视图模板+自定义页面”三种界面显示方式，将用户需求可组态化；默认视图结构设计基本的相对固定的视图框架结构，视图子项由用户动态配置；视图模板由固定文本和变量组成，按一定规则和表达式编制，保证程序能够完全识别，固定文本根据需要自行组态修改，变量部分由控制器模块解析识别；所述控制器模块，连接用户界面和后台数据库，接受用户的输入，并提取和调用模型库中的模型处理过程，通过和视图的交互完成界面的最终显示；所述模型库，集成大量的面向数据库的接口和方法，模型库是跨数据库平台的，模型库的数据库驱动组件屏蔽了异构的数据库平台，从模型库返回的都将是统一格式的无平台特性的数据；所述数据库，汇集所有用于数据库组态、界面组态的数据结构以及调度系统的全部信息，使用二维表的形式表示并将表间的连接从属关系转换成二维表存储。
2.根据权利要求1所述的全组态化电力调度管理信息系统，其特征在于所述控制器模块主要完成两种请求的处理数据获取和用户操作，对应则是对数据库 的读动作和写动作，二者都需要解析请求的类型和内容，从模型库中选取对应的接口和操 作对象，控制接收到的用户请求统一屏蔽为“操作+对象”的基本结构，然后再从模型库中 查询调用对应的接口。
3.—种全组态化电力调度管理信息系统架构方法，其特征在于，它包括组建可组态化视图模块，实现调度用户的人机操作界面，基于“默认视图结构+视图模 板+自定义页面”三种界面显示方式，将用户需求可组态化；默认视图结构设计基本的相对 固定的视图框架结构，视图子项由用户动态配置；视图模板由固定文本和变量组成，按一定 规则和表达式编制，保证程序能够完全识别，固定文本根据需要自行组态修改，变量部分由 控制器模块解析识别；组建控制器模块，连接用户界面和后台数据库，接受用户的输入，并提取和调用模型库 中的模型处理过程，通过和视图的交互完成界面的最终显示；组建模型库，集成大量的面向数据库的接口和方法，模型库是跨数据库平台的，模型库 的数据库驱动组件屏蔽了异构的数据库平台，从模型库返回的都将是统一格式的无平台特 性的数据；组建数据库，汇集所有用于数据库组态、界面组态的数据结构以及调度系统的全部信 息，使用二维表的形式表示并将表间的连接从属关系转换成二维表存储。
4.根据权利要求3所述的全组态化电力调度管理信息系统架构方法，其特征在于所述控制器模块主要完成两种请求的处理数据获取和用户操作，对应则是对数据库的读动作和写动作，二者都需要解析请求的类型和内容，从模型库中选取对应的接口和操 作对象，控制接收到的用户请求统一屏蔽为“操作+对象”的基本结构，然后再从模型库中 查询调用对应的接口。
全文摘要
本发明公开了一种全组态化电力调度管理信息系统架构设计，针对于现有技术存在的不足，本设计方案从现有技术基础出发，提出包括数据库、功能模块、人机界面在内全组态的设计方案，同时基于类似MVC的结构设计，采用AJAX技术在Web系统上局部更新特点的应用，最大限度地覆盖多变的MIS系统需求和长期维护，优化系统的日常运行负荷，提高系统运行效率。
文档编号G06Q10/00GK101901431SQ201010235100
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者包德梅, 朱恩云, 朱超 申请人:南京国电南自轨道交通工程有限公司