第 1 章绪论
1.1 项目背景
目前在我国经济高速发展的背景下,用电的客户群体也在逐渐的增多,电力客户服务的种类也越来越多,对服务的水平要求也越来越高。并且随着科学技术水平的发展,电力设备越来越复杂化,客户用电的数据量也越来越大,目前对电力客服的管理还处于传统的手工管理模式,基本上是利用简单的制图软件和办公软件来实现对用电客户信息和业务数据管理。但是随着电力客服种类逐渐的增多,业务数据量的逐渐的增大,这种传统的电力客户服务管理方式已经满足不了日益增长的业务需求。
电力客户服务数据所涉及两种类型的数据,一种是常规的属性信息数据,它所涵盖电力用户的基本信息,每个电力用户的用电量信息、以及一些电力设备的台账信息。目前管理这些信息的手段是利用 Excel 数据表格软件进行管理的,在数据量小的时候没有问题,当数据量达到一定的程度以后,对这些数据的操作就显得不流畅了。同时 Excel 不能实现复杂的查询功能,更不能进行复杂业务逻辑分析。
另一种数据类型是属于空间数据,目前没有使用GIS 系统来管理这些空间数据,采用 AutoCAD 制图软件来对这些空间数据进行管理。CAD 制图软件重点是绘图功能,只能管理空间数据的图形部分。所涉及的属性内容很简单,不能很好实现空间图形数据与属性信息关联与管理。当需要对动态的定位到某一个故障发生地点或者获取停电区域的范围,在这个范围内会影响到多少居民与工厂等信息。采用GIS 技术可以很好管理这些空间数据信息,进行各种拓扑分析操作,数据统计查询功能。
平湖市电力局已经完成平湖市域内电力空间数据的测量,同时又具有电力客户属性信息,需要通过建立一个GIS 的电力客户服务信息系统将属性信息和空间数据建立关联,在系统中查询,同时利用GIS 的空间分析功能来实现对电力客户进行管理,从而提高平湖市电力客户服务中心的服务水平。
1.2 国内外现状分析
“加快现代电网体系建设”,“推进智能电网建设”是我国“十二五”规划的重要纲要。从政府工作报告上也可以看出,在今后一段的时间内我国电网的发展目标是实现智能电网建设。随着目前全国智慧城市建设的不断发展,智能电网作为智慧城市的一个重要组成部分,是目前电力行业信息化建设的重点。
现阶段电力系统具有高度自动化、高度信息化等特点,随着国民经济的日益发展,电网的规模也越来越大。逐渐的积累了大量的电力设备数据、客户信息数据、电力规划数据、电力维修数据。需要建立一个专业数据库来对这些数据进行管理工作。在电力系统中不仅仅涉及到常规属性信息数据管理,还有很多数据涉及到空间位置信息,例如在电力系统中的选址规划、电力线、电杆、客户位置等于空间有关的图形数据需要采用GIS 系统来管理。基于GIS 的电力系统具有直观性,强大的分析性等特点。它以电子地图作为基础平台,将空间数据与属性数据相结合,在电网信息管理中启到重大作用。
在国外一些发达国家由于经济发展水平高,信息化建设的水平高,电力信息化的建设也处于高水平。在电力信息管理与GIS 技术相结合方面取得了显著地效果,探索出很多 GIS 在电力方面应用的经验。ArcGIS 作为世界上第一大的 GIS平台,在电力行业建设过很多解决方案,下面列举一些以 ArcGIS 为平台建设的一些电力系统。
第 2 章相关技术
2.1GIS 技术
2.1.1 电力 GIS
电力生产原来的都是靠实际的物质来承载信息的,以图纸、报表文件等形式记载电力信息。靠人与人之间手工传递和语言对话的等方式来进行工作的传递。这种方式随着数据量的逐渐增大,从而暴露出信息的不完整、不统一、不能建立拓扑等缺点。采用GIS 技术与信息管理技术建立一个信息管理机制与环境能解决以上缺点。
电力企业系统的建立要从两方面去考虑,分别从系统的整体性和系统角色来建立各个子系统。在系统的建设中要采用当前先进的开发技术,例如GIS 技术、Web 技术、数据库技术等。在系统中实现电力规划、客户管理、设备管理、工作流程等功能。电力 GIS 系统还应考虑企业已有的其他系统,例如 OA、ERP 等系统与他们能很好集成,形成一个统一的管理平台。
目前电力GIS 应用非常广泛,根据应用的情况可以划分为输变电GIS 系统、配电GIS 系统、客户服务GIS 系统,移动抢修GIS 系统,WebGIS系统。
2.12ArcGIS 产品
ArcGIS 是全球最大的 GIS 平台生产商,它拥有全球最多的用户,它是由美国环境系统研究所公司(简称 ESRI)开发研建的,它成立于 1969 年,在全球有超过 2000 个领域开发商、咨询服务商、增值代理以及数据提供商,与分布在 80个国家的国际代理一起,构成了ESRI公司强大的技术支持与服务网络。
ESRI 一直采用先进的计算机软件开发技术,以独特的科学思维和方法开发一套完整的产品。为全世界各个行业的用户提供先进的GIS 技术和全面的GIS 解决方案。ESRI产品具有多层次性、可扩展性、开放性、强大功能性的特点为政企部门提供了许多优质的服务。目前已经有超过 200 多个国家地区已经使用 ArcGIS产品,累计用户数已经达到 100 多万。目前 ESRI 在美国紧随微软、Oracle、IBM之后成为主要的软件供应商之一。
2.2B/S 架构技术
B/S 是 Browser/Server(浏览器/服务器)的缩写,随着互联网络技术的发展,基于 http 协议进行数据通信的一种新形式的 Web 开发技术。它与传统的 C/S模式开发有很大的不同,客户端所有的操作界面都是通过浏览器来访问的,就大部分的业务操作都是在服务器端完成。随着互联网应用的越来越普及,B/S 已经成为当前的一种主流的开发方式。B/S 的优点是访问的用户增多,部署简单。只要是网络能联通的话就可以访问系统,对比C/S 开发的系统需要在每个客户机都安装系统,安装极其繁琐。一般软件公司都设立系统集成部专门来负责软件的安装与调试。B/S 系统不需要在客户端机器上安装程序,能极大的降低系统的开发成本。
B/S 的程序架构分为三个组成部分,一个客户端、一个是服务器端、数据库端。客户端就是用户访问的机器,用户只需要在客户机器安装任何一款浏览器软件即可,通常微软的操作系统默认就会把 IE 浏览器安装上,随着国际互联网络的普及应用,一般电脑上都可以上网,都会安装浏览器软件。在客户端主要是通过 HTML、CSS、JavaScript 等技术来开发用户界面程序。一些简单的业务处理不需要与数据库通信的可以再客户端实现与完成。服务器端就是系统部署的服务器,它需要一个Web服务器将系统发布出来,在本系统中采用的IIS 服务器。它负责执行系统功能代码,处理后的结果以网页的形式返回给客户端,通过浏览器显示。它可以访问数据库,对业务数据进行各种存取操作。服务器端就是安装数据库的服务器,一般选用大型的关系型数据作为数据库,例如 SqlServer、Oracle。如果访问人数较少并且数据量较小的情况下也可以用Access数据库。
B/S 结构的程序也成为瘦客户程序,它的出现大大的降低的系统软件部署的成本,也有效的利用了国际互联网络资源轻松的实现了系统异地访问的问题,让程序与数据库分布式部署成为现实,极大地提高的系统的可访问性与效率性。
第 3 章系统需求分析 ..............15
3.1 系统需求目标 ................15
3.2 系统可行性分析 .............. 15
3.3 系统需求分析方法 .................... 15
第 4 章系统设计 ........20
4.1 系统设计原则 ............. 20
4.2 系统架构 ........ 21
4.2.1 系统物理架构 ......... 21
4.2.2 系统软件逻辑架构 ...............22
第 5 章系统实现 ...............30
5.1 电力客户管理实现 ...........30
5.2 地图基本功能实现 ........ 33
5.3 客户报装管理实现 ................36
第 6 章系统测试
在软件工程理论中,系统测试时系统开发的最后一个阶段,它是系统质量把关阶段。系统测试的质量直接影响到给用户提供的系统质量。在系统测试阶段需要采用不同的测试方法来对系统进行测试。
6.1 系统测试目的
在开展系统测试工作之前,首先要确定系统测试的目的,为什么要进行系统测试?系统在开发过程中由于开发人员的技术水平不一,总会在系统中存在一些程序错误,系统的功能是否完全符合用户需求,系统是否具有高性能性,系统是否具有安全性,系统是否具有易操作性等等。这些问题都需要在测试阶段来解决,所以系统必须要进行测试。
系统测试的目的就是发现系统中存在各种程序错误,测试系统的安全性、稳定性,最为主要的就是系统是否完全满足需求设计书的要求,是否能满足用户的实际业务需求。经过测试后的系统就必须是能为被用户使用的系统。
第 7 章总结展望
7.1 总结
本文对电力GIS 技术在国内外的应用进行了详细的分析,结合目前电力局客户服务管理信息化建设的实际需求,采用基于B/S 的模式建立一个基于GIS 的电力客服管理信息系统。满足了平湖市电力局客户管理部的实际业务需求。
本文是依据软件理论来设计与实现的,使用了 SqlServer2008 数据库作为系统数据库,利用 VS2010 开发工具采用 Asp.Net4.0 技术来对系统进行代码编写。掌握了基于 MVC 的设计概念,熟悉了基于 JavaScript 的页面端开发。对 ArcGIS产品熟练应用,掌握了ArcGISSERVER For JavaScript API的开发,掌握了系统测试的方法与工具。
7.2 展望
电力系统的业务非常复杂,本文主要实现的是电力客户管理部分,但是还没有将电力客户管理的业务都包含进来,为了能更好的实现电力客户管理信息化建设还需在系统今后升级的时候将电力客户管理业务深度挖掘,将这些业务通过系统实现。
系统在数据共享方面实现功能不多,只是简单的基于WebServices的方式将属性数据进行了共享了,没有实现空间专题数据的共享,升级的时候实现基于OGC 标准的地图服务查询。
目前富客户端技术也非常流行,应在今后的系统中实现富客户端技术应用,例如Flex 技术让系统更加漂亮具有动画效果。
参考文献(略)