（云南电网有限责任公司昆明供电局 云南昆明 650051）
摘要：从目前我国的电力调度管理系统来看，目前还处于传统的PC应用，受到时间、地点、设备等客观因素的严重制约，本课题围绕电网移动调度系统的开发过程，详细描述了系统开发的目的、意义、设计过程以及系统完善的功能。
本文实现了一个基于Pocket PC的移动客户端，由移动客户端调用WebService实现了移动调度管理系统的基本功能。该系统最大的特点就是能实时地进行调度数据的查询和统计工作，通过数据接口自动从电力调度管理系统系统获取电网运行调度数据，进行调度数据的实时统计分析，最终展现给调度决策者及相关电网公司领导，使其能够随时随地获取调度数据。为科学地作出电力生产计划和云南电力的战略发展发挥了指导作用。
关键词：移动调度 无线 C/S结构 WebService SOAP XML SQL
Elementary introduction to The realization of Mobile dispatching system
Yunlong Yan
(Yunnan power grid power supply bureau co., LTD. Kunming kunming in yunnan province. 650051)
ABSTRACT: As our electronic power dispatching system is now at traditional PC application stage, which was seriously restricted by the objective factors such as time, place and equipment, this subject surrounds the developing process of power mobile dispatching system, elaborating on the purpose, significance and designing process of system development and the function of system improvement.
The design realized a mobile client based on Pocket PC, and the basic function of mobile dispatching management system through WebService used by mobile client. The biggest characteristic of this system is that it is able to timely inquire and stat. dispatching data, automatically obtain power system operation dispatching data from power dispatching management system through the data interface, in order to immediately stat. and analyze dispatching data, then finally display them to dispatching decision-makers and relative leaders of electronic power company. And all of this also plays a guiding role for scientific electronic producing plan and Yunnan electronic strategic development.
Key words: Mobile dispatching, wireless, C/S structure, WebService, SOAP, SML,SQL
一、绪论
（一）系统概述
目前云南电网公司调度MIS系统的应用已渗透到了电网调度部门日常工作的许多方面，随着调度工作信息化应用的深入，基于传统广域网架构的调度MIS 系统已无法满足调度管理部门的一些特殊需求，特别是对于出差在外的调度管理人员要实现调度数据的实时查询和监控就无法实现，为更好的满足外出人员的信息需求，使得员工的工作更有效率，在企业信息化建设的大背景下，我们提出了搭建云电移动调度系统的建设方案，把电力调度管理系统扩展到移动设备和无线设备上，将信息沟通和数据传递彻底进行到任何一个有手机信号的地方，用户使用该系统如同在一个移动办公室里工作，真正感受到工作的“无线”便利。同时企业用户使用该方案可以改善企业的沟通方式，提高企业的运作效率，进而全面创新云电的调度管理工作，实现移动调度互连及相关业务应用，帮助云电快速导入更精确、更集中、更有效率的协同工作模式。
（二） 课题研究背景
1. 电力调度MIS系统的现状和面临的挑战
云南电网的调度MIS信息化建设起步于2005年初，系统以采用基于TCP/IP为基础的Intranet网络技术，利用B/S架构，开发了基于浏览器模式的调度MIS系统，为云南电网调度部门各类用户提供在授权范围内的各种实时调度、生产、技术、计量、用电、档案以及各种综合信息等，
随着调度MIS系统向实用化、新型化迈进的过程中，新生事物不断出现，应用模式的不断改变，传统的Intranet应用模式可能已经不能适应新型应用模式的需要，企业面临着如何利用信息化手段提高决策水平, 加强管控能力、及时掌握企业的生产经营情况等，这就为我们提出了调度MIS系统的移动化发展方向和需求。
2. 可行性分析
在设计采用Pocket PC设备作为移动终端的移动调度系统的时候，需要重点考虑数据采集、数据查询、网络通信、移动安全、数据统计等5个方面的功能设计，这5个方面的功能可由数据采集、数据查询、数据统计、用户验证、数据同步等5个模块组成，分别实现各项调度指标数据的采集、调度数据查询、各项调度数据指标的同比和环比等数据处理。
3. 研究目标及内容
建设一个基于GPRS/CDMA无线网络的移动调度系统，使原有调度MIS系统功能得到充分的延伸和扩展，同时利用无线网络不受时间地点限制的优势实现调度数据的高度共享，供决策者和管理者对重要的调度数据数据进行汇总分析。
二、系统结构及运行环境简介
（一）系统特点与运行环境
移动调度系统的理论基础源于移动计算，移动计算是随着无线通信、互联网、数据库、分布式计算等技术的发展而新兴的一门学科，它是分布式计算、游牧计算发展的新阶段，移动调度系统作为一种移动计算的高级应用，涉及系统架构、硬件架构、软件架构和网络通信等方面的应用与集成。
系统架构方面，移动调度系统与基于C/S和B/S结构的传统电力调度管理系统相比，
同样具有实现数据存储功能的服务器端和实现数据采集、加工功能的客户端。
在硬件架构方面，移动调度系统的服务器端采用高性能的PC服务器，负责数据的存储、加工和深度应用，移动调度系统的客户端采用预装Windows Mobile操作系统的智能设备，负责采集数据和保存少量数据。
在软件架构方面，移动调度系统的服务器采用Windows Server2003操作系统结合SQL Server2000做为中央数据库，除此之外，还部署了负责数据深度处理的服务器端应用软件，移动调度客户端则采用了基于开放的、可扩展的Windows Mobile 5操作系统或更高版本。
在网络通信方面，移动调度系统的服务器端与客户端通过GPRS、CDMA无线连接与WebService技术进行数据交互。
综合以上移动调度系统在系统架构、硬件架构、软件架构和网络通信等方面的特点，可以绘制出移动调度系统的通信拓扑结构图，如图2-1所示：
（二）系统构成
移动调度系统利用GPRS/CDMA、Internet和云南电力内部局域网等网络支撑。通过GPRS/CDMA、APN网络连接到WebService传输控制应用服务器，WebService传输控制应用服务器通过WebService处理接口与电力调度管理系统数据库进行交互。
在移动调度系统中，存在着很多系统接口，为了减少各应用系统之间接口的耦合，开放的WebService成为进行数据交互的首选[1]。WebService是移动调度系统实现的逻辑基础，移动调度中所有的业务逻辑都被封装成WebService，由移动客户端调用实现业务的流转，完成用户验证、数据采集、数据查询、数据统计等功能。
从系统应用分析可知，移动调度系统一定包含了客户端和服务端。从系统设计的逻辑上看，软件的体系结构应该采取2层或2层以上的系统结构。移动智能设备通过无线网络连接到Internet网络上，然后再
图2-1 系统通信拓扑结构图
连接到内网中的WebService接口服务器。考虑到应用中的安全性，不能允许移动终端通过外网直接访问内网的WebService接口服务器[2]。因此移动调度系统不能使用两层结构，需要在移动客户端和WebService接口服务器之间架设一个WebService传输控制应用服务器，由传输控制应用层实现移动客户端和WebService接口服务器之间的数据交互[3]。 那么移动办公系统包括移动客户端、WebService传输控制应用服务器和WebService接口服务器三层。如图2-2所示：
图2-2 移动调度的系统构成
三、 系统分析与设计
（一） 系统设计的基本原则
1. 采用可视化操作界面，力求方便直观。
2. 满足调度系统的移动分布式查询统计，并能进行相应的接口和系统升级。
3. 通过获取电力调度管理系统实时数据作为系统的实时工况，包括供电局、电厂等各大机构的实时调度数据指标，以此作为初始值，通过报表及统计图表的方式，客观反映出调度数据的真实变化趋势。
4. 系统具有可扩展性、开放性、良好的兼容性和易维护性，采用冗余、可靠的硬件配置和成熟的应用软件。
5. 应满足的其他要求：具有友好的人机界面，和电力调度管理系统保持数据实时同步，分析统计结果能准确反映电网各项调度指标数据的实际情况。
（二）系统需求分析
数据输出要求中的每日采样表是综合调度管理系统各个数据模块，而形成的一个综合性统计报表。特点是方便直观，信息量全面，基本覆盖了调度管理人员所需的各项数据指标。但是它是基于传统PC应用的数据统计，已无法满足调度管理部门的一些特殊需求，特别是对于出差在外的调度管理人员和领导，要进行调度报表数据的实时查询和监管是件很困难的事，为了实现云南电网公司调度部门对调度数据的移动式分布处理，在经过对电力调度管理系统深入而广泛的调研基础上，经过高度的业务流程抽象化处理后，精简出实用于移动终端的调度数据综合查询系统，它结合了Pocket PC移动设备便于携带的特征和Windows Mobile强大的图形化操作功能基础上进行研发的新一代电力调度查询统计系统[4]。
1. 背景
原有的电力调度管理系统主要数据来源于：
1、实时电力系统监控系统（简称SCADA系统）的数据和历史库数据[5][6]，是调度管理的源数据。
2、SCADA子系统：完成数据的收集、监视、控制、故障记录、报表统计和计算，实现“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）功能，是调度自动化系统的基本构成部分 [7]。
其他部分数据由调度人员手工录入。每天电力调度管理系统中的数据存入WebService接口服务器的数据库中，进行分类整理。
作为电网调度MIS系统，其作用是对各种电力生产调度数据进行分类汇总和综合统计，其中最重要的一块就是在这些汇总和统计数据的基础上，产生出每日最重要的五个统计模块报表，这些最终的汇总报表是调度管理者和运行管理人员每日必须查看的核心统计数据。
2.数据量、更新频率及存储要求
根据对用户的需求调研结合传统调度MIS系统的数据情况，基本可界定移动调度系统的每日基础数据量大概在3650条左右，数据的更新方式采用每天一次的同步更新导入，由于数据量不大，综合起来每年的数据量大概在百万条左右，年终时进行基础数据的导出，转入历史数据库存储，因此在数据存储的选型上采用SQL Server2000数据库[8]。
3.系统层次框图设计
图3-1 系统层次框图
（三）系统模块结构分析
移动调度系统模块结构设计框图如图3-2所示：
图3-2 系统功能设计框图
移动调度系统的设计开发是一个复杂的系统工程，因为移动调度系统是架构在多个开发平台之上，而每个开发平台具有各自的特性，如何将这些开发平台的特性有机的整合在一起成为了移动调度系统进行应用开发必须研究的一个重要问题。移动调度系统不是要实现云南电力调度系统的所有功能，也不是对已有功能的简单重复，它具有可移动、方便、快捷等特点。移动调度系统由移动调度客户端、WebService传输控制应用服务器和WebService接口应用服务器组成。
移动调度客户端是展现移动调度应用数据的一个客户端，移动调度客户端通过定义好的XML接口与通讯服务器进行数据交互[9]；为了保证移动调度系统应用数据的安全性，WebService传输应用服务器对所有远程调用安全性进行校验[10] [11]；WebService接口服务器实现了移动调度中常用的应用模块：数据查询、数据统计、系统配置、系统管理、用户管理、权限设置等。
（四）数据库设计
根据需求分析的设计，调度数据的查询包括“单点、系统、供电局、火电厂、水电厂”五个大模块，每个大模块都包括不同的调度指标和不同的调度数据，移动客户端由于受到硬件、网络、设备屏幕尺寸等诸多因素的限制和制约，因此不可能像PC上那样用一张二维表视图的方式将所有的调度指标和调度数据全部展现到窗口上，并且也不可能为每个调度模块单独的设计一个展现窗口，如何达到用一个统一的查询窗口来实现五个不同调度数据模块的统一展现，是摆在查询模块设计面前的主要问题。为此，设计了以下方法来达到不同模块统一展现窗口，统一数据获取的简洁设计。
要达到不同模块数据的统一展现，最好的办法就是在逻辑层上做到数据接口的统一。在WebServices数据分选接口上设计了一个统一的数据获取接口方法：GetAttemperView(string Access,string Password,stringdate,string type),通过对type参数的变换就可以得到不同的调度模块类型，再通过date日期参数的变化就可得到不同时间的数据。
下面设计了五张数据表来解决分权限查询数据的问题，分别是：
1. 调度基础数据表
2. 模块类型数据表
3. 地区名及单位名称表
4. 用户权限表
5. 用户表
（五）移动调度数据接口设计
根据移动调度客户端应用的特点，客户端被定义为负责界面处理，数据请求、接收和展现的人机界面接口，在移动调度客户端上不进行任何的业务逻辑的计算。移动调度客户端按照预先定义好的XML接口运行，任何从WebService接口服务器返回的调用结果都必须符合XML接口的定义[12]。自定义的可视化组件负责展现满足XML接口定义的数据内容，可视化组件的特殊功能由一组非可视化组件代码来提供[12]。根据请求的类型设计对应协议的客户端实现数据的交互。此外还需要为移动调度客户端指定相关的配置信息以使移动调度客户端正常运行，下面是移动调度系统的整体逻辑模型图3-3：
图3-3 系统逻辑模型图
（六）前端界面功能展现层
根据需求设计的介绍，确定了系统包括用户登录、数据查询、数据统计、图表显示个各模块，分别实现：
1.用户登录
2. 单点、系统、供电局、火电厂、水电厂调度数据查询
图3-4 用户登录界面图
图3-5 模块操作主界面图
图3-6 模块功能界面图
3.单点、系统、供电局、火电厂、水电厂调度统计条件分选
图3-10 统计结果展现界面图
5.单点、系统、供电局、火电厂、水电厂调度数据图表显示
四、总结与展望
（一） 工作总结
本文论述的是一个实际电网移动调度生产系统，它来源于电网用户的实际需求，是一个典型的三层分布式数据库应用系统，按照本设计文档，在中间逻辑接口层上还应该具有一个相当重要的可视化接口管理控制平台，用于实现不同业务系统平台接入点的单一化整合工作，达到资源利用率的最大化，开发工作的合理化、 规范化、简单化和共享化，但是由于开发时间的紧迫性，目前的系统省去了这个重要的接口管理控制平台。
（二） 系统展望
目前该系统主要在云南电网公司调度部门使用，根据实际需要，以后将进一步推广到全省电力调度部门。同时，积极采纳移动计算领域里的最新技术，吸取各方面的经验，进一步完善此系统，下一步将对调度生产实时数据的处理做一个完整的融合，使之既能满足管理人员的需要，也能满足生产人员的需要。
参考文献
[1]李安渝．WebService的技术与实现．长沙：国防工业出版社，2003．
[2]O’Neill M．Web服务安全技术与原理．冉 晓，郭文伟译．北京：清华大学出版社，2003．
[3]Eric Newcomer.Understanding Web Services: XML, WSDL, SOAP, and UDDI (Independent Technology Guides).1 edition. Addison-Wesley Professional,(May 23, 2002)
[4]Frank McPherson.How to Do Everything with Windows Mobile.1 edition.McGraw-Hill Osborne Media, (May 17, 2006)
[5]文本颖，基于COM组件技术的SCADA系统数据库研究[硕士学位论文]，武汉：武汉大学，2004．4
[6]Stuart A. Boyer. SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition .ISA. 3 edition, (June 2004)
[7]David Bailey, Edwin Wright. Practical SCADA for Industry (IDC Technology) Newnes. 1 edition, (July 2003)
[8]SQL Server 2000 开发人员指南．北京:北京希望出版社,2002,23-89
[9]Dournaee B．XML安全基础．周永彬，贺也平，刘娟译．北京：清华大学出版社，2003．
[10]贾晓琳.企业级WebService 体系结构研究与部署.计算机应用.Vol.23 2003.6
[11]唐剑锋，基于Web Service的电力调度实时通信监控系统的设计与实现[硕士学位论文]，上海：上海交通大学，2005.1
[12]Simon St. Laurent, Michael Fitzgerald.XML Pocket Reference.Third Edition,O'Reilly Media
[13]Adam Freeman, Allen Jones.Microsoft .NET XML Web Services Step by Step (Microsoft).Microsoft Press,(November 30, 2002)
作者简介
闫云龙（1976.07—），男，工程师，从事计量自动化、电能量数据管理。昆明市春城路59号昆明供电局计量中心201室 650051。
论文作者:闫云龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/14
标签：系统论文; 数据论文; 接口论文; 客户端论文; 管理系统论文; 电网论文; 模块论文; 《电力设备》2016年第14期论文;