基于MVC框架下的生产用电统计分析系统的设计与实现

周双权+廖英杰+胡龙超+杨组辉+彭文+刘晨阳

摘要：随着采油厂作业区不断精细深入，油井数及注水量也逐年增加，电量录入及分析工作量大幅度增加的情况下，对电力的管理也提出了更高的要求。针对采油厂电力设备的信息化管理要求的不断提高，提出了采用ASP.NET MVC框架的生产用电统计分析系统。通过建立生产用电统计分析系统，实现电力设施和电力数据的统一管理和信息共享。实现电力设施和电力动态数据的集中管理和各类分类查询以及统计分析图表功能，提升电力管理日常工作效率，降低工作人员日常工作量，减少统计分析误差，为领导快速及时获取决策数据提供强有力的支持。

关键词：MVC框架；电力管理；统计分析

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）04-0111-02

1 需求分析

近年来，油田加大了信息化建设的力度，紧紧围绕油田的发展战略和核心业务，应用驱动，注重实效，以提高经济效益为目的，工作逐步规范，信息化建设稳步推进，油田信息化已被公认为增强企业核心竞争力的有效途径。在我国，上个世纪90年代后期，企业信息化得到了快速发展，“数字油田”的概念的提出，希望以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化。采油厂仍旧采用人工抄表录取分析的工作模式，在繁杂的人工作业过程难免会出现误差，并且偷电漏电的情况时有发生，这些都会对采油厂的利益造成损失。

通过建立生产用电统计分析系统，实现电力设施和电力数据的统一管理和信息共享。采油厂电力管理要求，实现电力设施和电力动态数据的集中管理和各类分类查询以及统计分析图表功能，提升电力管理日常工作效率，降低工作人员日常工作量，减少统计分析误差，为快速及时获取决策数据提供强有力的支持。本文基于ASP.NET MVC框架对生产用电统计分析系统进行设计与实现，并主要完成以下几个方面的工作：

1） 根据电力设施管理要求，建立供用电系统电力对比分析功能。

2） 根据电量管理要求，建立分系统（采油、注水、集输、辅助、外转供等）电量统计分析及单耗计算功能。

3） 建立分单位（部门）电量指标执行情况统计分析功能。

4） 采油厂用电报表自动生成。

2 系统体系结构设计

本系统主要用于采油厂生产用电统计分析，从而提高电力工人的工作效率，为领导快速及时获取决策数据提供强有力的支持。本系统主要包含以下功能模块：基础数据管理，电力设备管理，电量管理，系统单耗数据管理，统计报表分析图表，系统维护，每个模块又包含一些详细的子功能模块。系统体系结构图如图1：

图1 系统体系结构图

3系统采用的主要技术

3.1数据库服务层设计

数据管理采用oracle数据库，oracle数据库是甲骨文公司的一款关系数据库管理系统，它是在数据库领域一直处于领先地位的产品，系统可移植性好，使用方便，功能强，适用于各类大、中、小，微机环境。它是一种高效率，可靠性好的适应高吞吐量的数据库解决方案。

3.2 ASP.net MVC框架的运用

MVC框架是软件工程中一种软件架构模式，ASP.NET MVC框架是web端对MVC架构的一种灵活运用，将web开发分为了模型（model），视图（view）和控制器（controller）3个部分。Model对象包含数据，对数据库进行操作；View用于用户交互，在web开发中则是页面的实现，本系统View还运用了jQuery对页面进行前段代码编写，便于页面开发，以及使网页美观和简化网页操作；Controller使用C#对业务逻辑层进行开发。MVC模型强制性地将应用程序的输入，处理和输出分开。通过业务的分离，使应用系统的结构更清晰，升级，维护更方便。

Controller层是MVC架构的核心层，通过Controller的控制实现View与Model的交互，从而满足用户的业务需求。Web开发中直接与用户进行交互的是View层，用户在View层下达命令，View层将用户命令传递给Controller，在Controller的控制下实现Model层数据交互，Model层将数据传递给数据库，Model层接收传回的数据并传递给Controller，View层在Controller的控制下接收数据并且在页面中实现用户想要满足的业务。

4 系统主要功能设计与实现

4.1 系统模块设计

在系统的首页会有登录权限设置，利用登录管理对登录角色进行识别，从而保证了系统的保密性和完整性。该模块判断用户的合法性，只有具有正确用户名和密码的用户才有权限操作数据。

1）系统管理员：系统管理员是所以操作人员中级别最高的人员，管理员可看所有的功能模块。

2）登录用户：登录用户是普通用户，包含电工等人，能够对电量进行录入，以及查询功能。

4.2 系统的实现

本系统分为两大部分用于完成用户的需求。

1）子系统一为数据管理系统：主要分为基础数据管理，电力设施管理，电量管理这三大部分。

基础数据管理设置如下功能模块：电力设施归属单位管理、电表分类管理、耗电类别管理、采油方式管理。本模块主要对电表，耗电类别，采油方式进行统计录入，便于对电量进行分析，为用电设备与生产结合提供数据支持。

电力设施管理设置主要完成以下功能。电力线路管理：通过建立电力线路基础数据信息，实现电力线路号信息的下拉选择操作，确保信息的一致性和唯一性。杆号信息管理：杆号从属于某条具体的电力线路，一条电力线路包含有多个杆号。电表信息管理：电表安装在某个杆号线路的具体用电设备处，如变压器、采油井、注水泵、一厂外的油田内部其他单位、油田外的其他单位等。电力线路、杆号、总表和分表的关系示意图如下所示：

图2 电力线路、杆号、总表和分表的关系示意图

电量管理管理模块：电力工人到用电设备现场进行电表统计，然后将每月的电表数据录入电量管理系统。电力科管理人员将电力工人录入的数据进行审核，系统会自动将异常的数据标示出来，便于审核人员审核。通过审核后电量便会录入系统默认不能修改。

2）子系统二将子系统一中的数据进行分析与统计，形成数据报表以及柱状图。子系统二是本系统的主要业务模块，将基础数据录入后，自动生成统计报表，用于用户对用电进行分析，将电量与生产相结合，从而提高生产效益 。主要包含系统单耗数据管理，统计报表统计图表这两大部分。

系统单耗数据管理模块：主要将用电与单耗进行对比，得到用电量与生产效益之间的关系，然后得到单耗数据表格，为用户提高生产效益提供数据参考。

统计报表统计图表模块：本模块主要将子系统一的数据进行统计，产生用电月表年表等。通过Excel表格或柱状图将用电量进行显示，更加直观地展现用电量变化以及更好地跟生相结合。主要报表的生成能够帮助领导对电量有直观地认识，提高油田电力管理的信息化程度。

4.3前台功能实现

1）本系统通过建立生产用电统计分析系统，实现电力设施和电力数据的统一管理和信息共享。电表是本系统管理的主要对象，电表信息的录入界面如图3所示：

图3 电表信息的录入界面

2） 本系统的特点在于能够将生产用电与实际生产结合起来，当电量录入后能够自动生成各种报表以及柱状图，为领导快速及时获取决策数据提供强有力的支持。使用jQuery让View层的各种报表更加直观地展现给用户。并且使用了Excel表格与柱状图两种方式展现用电量与生产关系。用电量月报表Excel表格如下：

图4 用电量月报表

（下转第115页）

（上接第112页）

用电量月报表柱状图如下：

图5 用电量月报表柱状图

5 结束语

本文针对传统采油厂作业区对电力管理工作中的问题与不足，围绕“数字油田”的概念，以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化，提升采油厂电力管理效率，并将用电与生产相结合，设计和实现了“基于ASP.NET MVC框架的生产用电统计分析系统”。该系统基于ASP.NET MVC框架，有效地将数据模型，业务逻辑和数据表现三个功能模块，三个模块相互分离相互合作，各层之间耦合度降低，从而当系统功能发生改变时，能迅速变化满足用户的需求。系统实现采用了jQuery对视图层进行优化，数据模型采用了oracle数据库进行管理，业务层采用c#进行编程，并且具有ASP.NET易于理解，编程工作容易完成，快速开发的特点。

参考文献：

[1] 张岩.基于MVC架构的电费管理系统的设计与实现[D].长春：吉林大学，2015.

[2] 薛峰，梁锋，徐书勋， 等.基于Spring MVC框架的Web研究与应用[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2012（3）.

[3] 毕建信.基于MVC设计模式的Web应用研究与实现[D].武汉理工大学，2006（4）.

[4] 李园，陈世平.MVC设计模式在ASP.NET平台中的应用[J].计算机工程与设计，2009（13）.

[5] 张宇，王映辉，张翔南.基于Spring的MVC框架设计与实现[J].计算机工程，2010（4）.

[6] 朱传宝，李从东.基于.NET平台的电力基建信息管理系统[J].计算机工程，2006（14）.

[7] 王冬梅，曲京，史浩，等.中国石油数字油田建设探索与实践-A1A2从设计走向实现[J].信息技术与信息化，2010（6）.