集中式配电线路精准施工管理系统设计研究

宁波经济技术开发区北仑电力实业有限责任公司 何晓伟 郑隽杰 曹欣凯

集中式配电线路精准施工管理系统，首先是利用J2EE 架构设计出了系统的总体布局，运用C+语言及MySQL 数据库，详细定义了系统模块内的数据交换模式；其次采用MDI 和SDI 两种视图编辑工具，进一步开发量系统模块的可视化功能，给出了部分模块的设计代码；最后，在程序终端AT 命令的功能支持下，测试分析了该系统在集中式配电线路精准施工管理中的功能性和安全性，测试结果达到了预期效果。

1 集中式配电线路精准施工管理系统设计

1.1 集中式配电线路精准施工管理系统设计原则

经济性原则。首先必须保证系统在设计应用之后，其实际功能、性能保持在较高的水准，充分满足配电线路精准施工的需求。以此为基础应尽量缩减系统建设成本。缩减成本将通过配合应用更具经济性优势的技术和设备、提升对原本保有资源的利用率等方面来实现。在系统建设中，将建设、升级和维护费用作为重要的参考标准，让建成的施工系统在向上兼容、向下兼容、配套兼容、前后版本转换方面，都能有比较突出的表现。

实用性原则。建成的系统在实际使用过程中，操作人员可以通过清晰、简洁、友好的交互界面，完成各类操作内容，充分满足不同操作的需求。系统投入使用后管理和维护工作也比较轻松；规范性原则。建成的精准施工系统，在控制协议、编解码协议、接口协议、媒体文件格式、传输协议等层面上都与国家标准中规定的要求高度贴合。系统具有良好的兼容性和互联互通性；可维护性原则。建成的精准施工系统具有操作简单易、实用性高、易维护等应用优势。如果系统在正式投入使用后，可以在专业技术人员的运行维护下工作，终端将持续发挥出良好的应用效果[1]。

1.2 系统架构设计

本文所分析内容都是在Java2平台企业版基础上展开的。设计集中式配电线路的精准施工管理系统，在形式上相对独立，在功能上可跨平台实现其功能。建成的系统模型，在前期设计中充分考虑了配电线路施工管理平台的基础功能。也就是从功能的实际需求情况出发，先划分模块、后设计系统功能。同时，还需精准施工管理系统要利用平台中的日志及网络文件，实现项目施工过程中的全周期管理[2]。本系统主要划分为：界面展示层、基础服务层、数据服务层。其中界面展示层主要实现界面展示，主要包括CAD 地图、变电站、电缆井、故障信息、施工现场管理；基础服务层主要包括登录验证、用户信息及权限信息；数据服务层主要分为系统的各类数据，包括基础信息库和业务数据库。

1.3 系统模块设计

集中式配电线路施工管理中的预算编审系统设计，离不开对C+语言、MySQL 数据库等的参考与应用。模块设计中对内部数据交换模式进行了重新定义，模块内的各部分功能都得到了详细、具体的定义。这一项工作的原理，其实是依靠MDI 和SDI视图编辑工具对原有的开发量系统模块进行记录继续深入开发，让模块的可视化功能发挥出更加具体、有效的作用。

系统中设计了功能丰富的各类模块，例如工程项目管理、预算工程量快速录入、基础数据管理、报表系统等。其中的工程项目管理以工作分解结构(WBS)为基础构建，模块中各项目层级都被明确地划分了出来，为后续的查找和垂直管理提供了充足的便捷条件。其中的预算快速录入模块，基本的工作任务是导入预算定额模板至相应模块中。本设计中能够实现预算快速录入的手动修改，这样就可根据工程特点提供更加详尽、具体的功能服务，做到有的放矢。其中的基础数据管理模块主要负责管理项目的基本信息，报表系统具有统计、批量导出预算报表的功能[3]。

区分不同系统模块的功能，必要前提是做好系统分层。本精准施工管理系统的系统模块设计就关注到了系统分层这一问题，设计了三层结构。理清了业务接口-数据存储间的逻辑关系，在业务层间建立逻辑关系，具体设计结构如图1所示。用户在浏览器中输入本系统的网址，进入登录页面后正确输入用户名和密码，根据系统发送内容，输入正确的验证码。若信息无误即可成功登录系统。

图1 精准施工管理系统的网络拓扑结构图

1.4 数据库设计及系统原理

MySQL 数据库具有显著的安全性强优势。在不同的系统平台下，MySQL 数据库工作状态的稳定性都是较为可观的，系统的开发性能优越。系统数据库中包含添加数据、存储数据、读取数据、更新数据、删除数据等功能。系统建立必须以网络为基础，并采用数据浏览器进行项目管理。通过服务器平台，后台数据库、用户终端间构成了一个具有强大数据交换功能的平台。对系统原本的结构形式进行了再优化，对系统内部各个业务模块的工作进行了统筹规划、协调统一。系统原理如图2所示。

图2 精准施工管理系统原理图

2 系统设计构建、系统测试分析

2.1 建设管理软件系统

精准施工管理系统软件是在Delphi 技术的支持下构建完成的。为节省实际功能所耗时间，提升管理系统的工组效率，应在管理软件系统设计时注意将不同模块加以联系，促成模块间的数据交换。这样可有效避免因为数据重复录入而造成的工作延误。之后就可以通过WPF 和UI 资源，在不同的系统功能模块中共享系统数据和系统属性。集中式配电线路精准施工管理系统设计在电网各类施工项目中都有用到，例如在电网施工造价管理方面，该系统中的工程管理模块就将发挥重要的作用。因此系统中还设计了符合施工造价管理需求的权限管理功能。

系统权限所包含的内容较多，用户、角色、资源管理、操作授权及权限等都在系统权限管理的范畴中。不同权限对应了不同的操作，用户部分包括了编号、姓名、年龄、性别、职务、职位、所属机构、岗位；角色中包含编号、角色名称、角色描述；权限中包含编号、权限名称、权限描述、可访问资源、可执行操作；操作中包含编号、操作名称和操作描述；资源中包含编号、资源名称和资源描述。应重点注意防止重复录入，以免造成工作时间浪费、错误率升高等问题[4]。系统中对部分定额机材可采用模板式录入，节省录入时间，提升录入工作效率。

2.2 搭建电缆图形管理子系统

电缆沟道综合信息查询服务下，用户可以查阅电缆基本信息、沟道基本信息、沟道使用信息和沟道专题图等。而构建电缆图形管理子系统就是对上述用户查询需求的进一步完善和提升，可以图片的形式展示综合信息，通过矢量化绘制及管理、专题图绘制及管理、信息查询等功能，具体地反映出电缆管理人员所需的电缆沟道设备、设施信息。信息详尽且具体，为管理人员制定决策提供了全面的、有效的参考。

2.3 Web电缆管理平台查询子系统

搭建Web 电缆管理平台查询子系统，充分满足数据了用户的信息查询要求，并在系统正式投入使用，降低了系统维护的难度和工作量。Web 电缆管理平台查询子系统的功能，不能缺少浏览器运行的功能支持。在实际工作中，用户完成查询的操作并不必要专门去安装系统对应的软件。从另一个角度理解，也可以是说Web 电缆管理平台查询子系统对用户而言是完全免安装的，极大地提升了查询操作和获取信息的便捷性。用户在Web 查询子系统中获取权限后可便捷地查询电缆各方面的信息，可浏览电缆图等专题图。

2.4 MVC 框架

MVC 框架的应用优势主要体现在两个方面，分别是耦合性低、重用性高：MVC 框架下，视图层和业务层不再紧密联系在一起。分离后省去了重新编译模型和控制器代码的工序，可以直接更改视图层代码。同样，改动MVC 的模型层后就可以便捷地改变业务流程或者业务规则。究其原因，模型和控制器和之间不再建立关联，显著提升了改变应用数据层和业务规则的工作效率。

重用性高：现阶段与MVC 框架相关的新技术不断涌现。用于访问应用程序的技术、类型变得更丰富多样。MVC 模式下要想访问同一服务器端代码，各类型视图都是被允许使用的。多个视图可以同时使用同样的模型，其中既包括WEB（HTTP）浏览器、也可以是无线浏览器（wap）。因此很大一部分的数据都是可以同时以HTML、WAP 形式表示的。切换数据表示形式的过程就需通过改变视图层实现方式来完成。在这段时间的工作环境中并不需要改变控制层和模型层。上述提到MVC 框架下的视图层和业务层分离，这样能够提升对重用代码的实际利用率。为模型赋予了状态管理、持久性处理的功能，既延长了代码的生命周期，又缩减了消耗的成本。

2.5 系统测试分析

为确保该系统在集中式配电线路施工管理中，体现出更有应用优势的安全性和功能性。设计完成后，可利用程序终端AT 命令测试系统功能实现效果，分析系统功能存在的不足。系统测试环境：系统（Windows 10），数据库（My SQL）和内存（8GB）。经安全测试，发现系统数据的加密效果较好，系统中不能获取数据中间值。在数据备份与恢复方面，该系统可根据用户的设定需求或是一定的预设时间进行数据备份。如有数据在备份后被删除，用户使用系统功能还可以将备份数据恢复。系统可在相关模块中分类管理海量数据信息，系统维护时更加便利。

系统数据表现出的独立性特征较强，相对独立的数据不需要借助额外的数据处理形式。在系统的功能性测试中，系统并行的用户数量大于60个，数据相应时间低于140ms，系统登录所耗时间低于4s，信息准确率为100%，观察期间系统的运行稳定性较好，未出现卡顿等不良问题影响系统的正常运行。表明该系统应用在集中式配电线路的建设中，能够在确保系统安全的前提下满足系统用户的开发需求。在系统还可加入统计分析功能，通过对大数据的分析得出电缆与管沟的排查周期，并设置排查提醒功能[5]。对于电缆井孔的使用情况进行统计，加强了对电缆井孔的使用率的掌握，为后期电缆规划提供依据。

综上，在配电网的建设管理中精准施工管理系统至关重要。标准化的集成信息管理系统能够改进以往施工管理工作质量。人工管理的管理工作存在较多的漏洞，是因为完全靠人力管理，任务繁重且重复，难免会出现工作失误，降低管理实际效果。而系统化管理模式在一定程度上减轻了管理工作压力。本文以集中式的配电线路施工建设为例，从集中式配电网实际的施工进度出发设计了精准施工管理系统，实现了系统模块的可视化开发研究。通过对系统框架、模块及数据库建设的分析，以及对系统安全性和功能性的测试，发现设计的精准施工系统在集中式配电线路施工管理的应用效果突出，系统安全且稳定，达到了预期目标。