基于Java EE技術和SOA架構的電力營銷系統的設計與實現

2013-12-19 10:50:53 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：該文在分析電力營銷管理信息系統開放、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。提出了業務組件化、服務化、應用分層的設計思想，討論了電力

摘要：該文在分析電力營銷管理信息系統開放、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。提出了業務組件化、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；Java EE；面向服務架構；應用分層體系結構

引言
經過多年的電力信息化建設，電力企業已經建成了一系列服務于生產、營銷、客戶服務、企業管理、財務管理等各個領域的計算機信息系統。這些系統各自實現了相關領域的初步信息化，但也為企業信息化造成了“信息孤島”的局面，系統之間缺乏聯系，信息無法共享，成為了電力企業信息化進一步發展的顯著瓶頸。基于這樣的考慮，企業對電力營銷管理信息系統的需求重點已經逐漸轉向“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，正迎合了這些特點，成為目前構建企業級應用的主流方案。

　　作為電力企業主要的對外業務系統，電力營銷管理信息系統在企業信息化建設中的重要地位自不待言。本文從信息系統戰略計劃[1]、軟件系統工程[2]的角度，闡述了Java EE體系結構和面向服務架構（SOA），提出了業務組件化、服務化、應用分層的設計思想，對電力營銷系統涉及的關鍵技術、系統功能模塊和特點進行了介紹。

1 系統總體架構設計
1.1 Java EE體系架構
Java EE（Java 2 Platform, EntERPrise Edition）是一種利用Java 2平臺來簡化企業解決方案的開發、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應用程序的開發，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、業務邏輯與數據邏輯相分離，使系統的并行操作、網絡計算能力大為提高，系統的整體性能得以優化，并采用先進的軟件分層設計思想，支持基于框架的開發，降低開發難度和成本，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據或協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，是在計算環境下設計、開發、應用、管理分散的邏輯（服務）單元的一種規范。

　　將分布在網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議，從而實現更好的業務靈活性，使得企業能夠對變化快速和有效地做出響應。

1.3 業務組件化、服務化、應用分層的設計思想
基于Java EE規范的多層體系結構，采用面向服務的體系架構進行應用開發、系統集成，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邏輯上分為客戶層、Web層、業務層和資源層4層[3]。客戶層主要負責人機交互； Web層封裝了用來服務訪問本系統的所有客戶端的表示層邏輯；業務層提供業務服務，包括業務數據和業務邏輯，集中了系統大多數業務處理；資源層主要負責數據的存儲和組織、數據庫的分布式管理等。基于多層分布式組件模型[4]，結合面向服務的設計思想，提出如圖1所示的業務組件化、服務化的應用分層體系結構。

　　應用分層的體系結構，將應用系統中一組類似問題的公共設計和部分實現抽象出來，以業務組件、SOA服務的形式部署運行于J2EE應用服務器上，提供的服務完全抽象了訪問的細節[5]，大大提高了軟件復用性和軟件開發的效率，它強調的是軟件設計的復用性和系統的可擴展性。因此，業務組件化、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設計和實現的關鍵。

新一代電力營銷管理信息系統在應用整合方面具有顯著的SOA特性，在與企業內外部的應用系統的集成方面優先采用Web服務的方式。業務組件化設計在最大程度上減少了業務模塊之間的耦合程度，促進了軟件的重用，使得業務系統能夠敏捷地適應業務規則的變化。采用Web服務進行應用系統集成則在于保證了松散耦合與跨平臺的突出優勢，這兩個特性克服了企業應用在異構平臺集成及集成安全性、靈活性方面的突出要求。

2 系統實現關鍵技術
2.1 Java EE技術
Java EE是開發可伸縮的、具有負載平衡能力的多層分布式跨平臺企業應用的理想平臺。Java EE的核心是一組規范和指南，定義了一個使用Java語言開發多層分布式企業應用系統的標準平臺。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/數據庫服務器）純三層架構的電力營銷系統提供了成熟的企業級平臺。Java EE有效地滿足了電力行業信息化深化的需求。

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營銷管理信息系統需要的標記。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據，在電力營銷系統建設的應用設計開發中采用XML作為描述數據的通用標準，作為應用的數據載體和數據交換媒介，集成已有信息系統的不同來源數據，新設計開發的應用系統也采用XML，保持系統數據的開發性和易集成性。

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編程提供極好的支持，為業務組件化奠定了良好的基礎。

2.4 工作流服務
基于工作流聯盟（WFMC）的工作流系統參考模型實現工作流平臺，由過程建模工具、組織建模工具、系統監控工具、消息服務、系統接口、工作流調度引擎組成，為電力營銷管理信息系統提供流程服務。通過抽象流程管理，使得業務過程各個步驟中的資源得到更合理的分配和利用，更好地監督、控制業務的流轉情況。

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、部門及相互間關聯等，以完成授權。為業務系統提供組件接口，以實現驗證用戶身份、查詢用戶權限等功能。

2.6 圖庫一體化服務
基于Java開發，遵循MVC模式實現的圖庫一體化服務，實現了圖形顯示與業務邏輯的分層，為電力營銷管理信息系統提供圖形管理服務，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
通過對業務和技術的總結提升，系統在一套穩健的數據模型——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提供電量、電費計算服務，保證計費處理的穩定、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、銀電聯網等），統一了大廳收費、與各家銀行的接口協議，基于交易中間件實現統一的收費管理服務，為電力營銷管理信息系統提供收費服務，保證收費處理的穩定、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提供報表管理服務，通過報表的模版定義，采用數據倉庫的思想和模型，形成報表基礎事實庫，引入了維度、事實表、數據集的概念和通用化設置，實現了營銷報表制作的實用化。

3 系統功能模塊和特點
3.1 業擴管理
以工作流平臺為支撐，覆蓋了關口、躉售表計、高低壓用戶業擴業務的辦理流程，實現了業擴業務的信息化流轉，滿足了業擴新增、日常變更等業務的要求。主要實現工作單管理、客戶檔案信息管理、供用電合同管理、業擴費用管理、綜合查詢、統計報表等功能。

3.2 計量管理
以計量資產生命周期管理為核心，實現日常計量器具由購置計劃、資產進倉、校驗到待裝配、運行、報廢等不同運行狀態的全過程流程化管理，并與各種器具校驗設備建立了數據接口。主要實現資產管理、內勤修校、運行管理、計劃管理、標準裝置和人員管理、統計報表、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，根據業擴子系統和計量子系統提供的基礎數據建立一套客戶檔案，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，為電力企業的售電、電費回收、工作考核提供基礎數據。主要實現日常業務管理、抄表管理、電費計算與核查、統計報表和綜合查詢等功能。

3.4 收費管理
將營銷系統收費數據（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，規范了電力營銷系統的電費收繳管理。主要實現客戶繳費管理、預收管理、帳務管理、票據管理和統計查詢等功能。

3.5 需求側管理
主要實現用電分析、業務分析、負荷分析、節電分析、綜合分析以及市場分析等功能。將營銷系統內與營銷系統外的相關數據，經過數據清洗、過濾、聚集和抽取，形成需求側數據分析的數據集市，形成面向分析主題的分析數據。

3.6 用電檢查管理
主要實現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，并實現查處違章竊電用戶、電量電費退補業務的流程化管理。

3.7 線損和購電管理
主要實現線損考核指標維護、線損統計關系維護、線損統計、報表打印等功能，實現了線損指標考核管理和線損“四分”管理的報表統計要求。同時，以躉售、購電等特殊計費戶的電量電費計算、統計管理為核心，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、報表統計功能，實現了躉售、購電的全過程管理及特定的統計報表要求。

3.8 工作質量管理
主要實現業擴專業考核、計量專業考核、電費專業考核、用電檢查考核、線損考核、統計報表考核、營銷專業考核、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，對考核結果異常的通過顏色等方式進行提醒，從而實現對各級單位監督和考核。

3.9 輔助決策管理
以前面若干業務子系統的業務數據為基礎，提供了電量、電費、線損、業擴、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據切片和鉆取，以靈活、多變的形式展現分析和統計結果。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的設計和實現技術方案。該技術方案已成功地應用于系統的設計和開發，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多個電力企業成功實施，并準備在廣東電網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”，實現全省橫向統一、縱向集中、應用集成的目標。