工作流技术下电气自动化设备管理系统功能设计研究
2022-08-02李雨欣荆红莉
李雨欣 ，荆红莉，张 涵
(榆林学院 能源工程学院，陕西 榆林 719000)
电力是社会各行业信息化建设的先行条件，也国家经济可持续发展的基础。传统的电力企业中，对于很多电气设备的检测、管理以及维修大多采用人工方式，普遍存在管理不规范、工作效率低下等问题。文章基于工作流技术，采用JAVA计算机编程语言和SOA面向服务架构技术对电气自动化设备管理系统进行设计与实践研究。系统设计中各功能模块设计是重点，对7个模块的子模块设置、业务流程方面作出详细设计，以期为今后电气自动化设备管理效率提升与工作流程规范提供参考。
1 工作流技术与其参考模型
1.1 工作流技术概述
最早在上世纪八十年代，就出现了早期的工作流管理系统。工作流技术可实现工具与应用程序的交互，从而显著提升系统自动化水平。工作流技术源于办公自动化领域，后经完善与发展，已成为企业信息化建设不可或缺的一部分。工作流管理系统是指在工作流引擎上利用相关手段推进工作流实例执行的软件系统，并能够有效调节、规范工作流内的信息传递。工作流管理系统如图1所示。
图1 工作流管理系统功能阶段关系图
按照工作流管理系统执行方式，可将其分为两种，分别为结构化和非结构化系统。结构化的管理系统中，业务流程是固定的，系统须按照流程依次执行。而非结构化的管理系统，业务流程没有预期规定逻辑，系统运行之后才可确定[1]。
1.2 工作流参考模型
工作流参考模型的建立，不仅可使得工作流技术更加规范，也可实现工作流中产品之间的互相处理，加快业务目标的完成。如图2所示即为工作流管理系统参考模型。
图2 工作流管理系统参考模型
图2所示工作流执行服务则通常需要多个工作流机协助。接口A实现过程定义工具与参考模型的连接。接口B建立了工作流客户与系统的交互通道，是最主要的接口规范。接口C使得工作流机管理系统能够直接调用相应的应用模块，实际上是应用激活过程。应用的调用往往是用户选择，用户依据所需实现功能选择相应模块。除了主要的执行服务外，还有其他工作流执行服务，接口D实现系统与其这些服务之间的交互，可完成不同工作流系统之间的互操作。接口E实现系统对工作流管理工具与服务的管控[2]。
2 系统需求分析
2.1 系统设计可行性分析
在对电气自动化设备管理系统有一定了解的基础上，对系统的设计可行性进行多方分析，以确保电气自动化设备管理系统开发的有效性。
2.1.1社会可行性
随着人工智能技术、计算机技术以及信息技术等技术的研发和应用，各行各业不断进行信息化升级转型，尤其对于电力企业来说，更加需要完善信息技术体系，改进传统的管理模式，提升工作和管理效率。电气自动化设备管理系统的设计与推广使用，可降低管理成本、监控工作进程、显著提升电气设备管理效率等，有利于满足社会对电气设备自动化需求，因此，其具有社会可行性。
2.1.2经济可行性
电气自动化设备管理系统设计与开发所需费用和推广使用后为企业带来的经济效益都关乎其经济可行性。此系统开发所需成本并不高昂，且其能够很好解决当下电气自动化设备管理效率低下、流程不规范等多种问题，具备多种设备管理功能，其经济方面也是可行的。
2.1.3技术可行性
电气自动化设备管理系统采用SQLServer数据库进行设计，数据库有着高性能、可扩充性等优势，服务代理符合工作流或客户业务需求，数据加密使得系统安全性得到保障，因此其技术安全可靠[3]。
2.1.4操作的可行性
此系统在整体架构设计与开发上采用SSH架构和SOA架构，用户使用方便，即使用户不具备超强的专业知识也能明白如何使用。因此系统操作的设计具备可行性。
2.2 系统功能需求分析
设备功能模块主要实现系统用户对设备信息进行查询、添加、编辑以及删除这几种操作。设备功能用例以及其解释说明如表1所示。
表1 设备管理用例说明
3 电气自动化设备管理系统设计
3.1 系统设计原则
电气自动化设备管理系统的设计原则有正确性、可靠性、安全性、易用性、可扩展性五项，以保证所开发设计系统能够正常、稳定运行。其中正确性是指，系统所设计的基本功能都能良好实现；系统应用到电力企业后会长时间运行，其要具备较高的可靠性，以避免企业的经济损失；系统在网络下需要对大量数据进行安全处理和储存，其安全性不言而喻；系统的所有用户的学历、教育水平不同，计算机操作能力也不同，因此电气自动化设备管理系统的设计要坚持易用性，拥有较强亲和力，才能给用户带来愉悦的使用感，操作界面也要尽量简洁易懂。随着客户需求的变化或者系统功能的升级，软件需要留下必要的扩展模块，保持可扩展性原则。另外，电气自动化设备管理系统权限设计方面，要区分用户权限，对用户管理模块进行设定，普通用户只能上传信息，不可更改后台数据，不同的管理人员对用户信息与后台数据的管理权限也不同。
3.2 系统功能模块设计
工作流技术下设计了电气自动化设备管理系统，系统采用SSH架构和SOA架构，融合当前社会信息化建设需求，基于工作流技术设计了电气自动化设备管理系统。系统框架使用JAVA语言进行开发，总体分为七个功能模块进行设计，五个设备管理模块，加上数据分析以及系统维护共七个管理模块。其中又对每个功能模块进行了详细设计，每个管理模块包含相应的子功能模块[4]。
3.2.1设备信息管理模块设计
此模块又划分为四个子功能模块，分别为：添加设备信息业务模块、编辑设备信息业务模块、査询设备信息业务模块以及删除设备信息业务模块。用户在系统中输入设备各类操作信息，按照系统流程进行设备信息相关操作，输出处理后的设备信息记录。
结合设备信息管理模块的四个子功能模块，设计了四个业务流程，系统参与者依据信息处理流程逐步操作，每个操作背后都由系统数据库进行操作实现，数据库将操作结果返回至系统参与者，一次业务流程才算完成。具体的业务处理流程为：首先初始化和加载系统界面，系统参与者输入已经注册的用户名和密码登录系统，进入主页，选择设备信息管理模块，可选择添加设备，编辑要添加设备信息，添加成功以后经检查并确认，将结果保存到系统数据库，添加设备的业务流程就此完成，另外三个业务流程实现步骤都与添加设备业务流程相同。这四个子模块的操作最终都保存到系统数据库[5]。
3.2.2设备类型管理模块设计
与设备信息管理模块设计类似，此模块同样具备基础的四种操作，即设备类型的查询、添加、编辑以及删除，从这四个子功能模块进行设计。向系统输入设备类型各类操作信息，经系统参与者执行相应操作以后，输出处理后的设备类型信息记录。因可实现四种基本操作，所以此模块对应地设计四个业务流程，业务流程的前期阶段都是相同的，即输入密码登录系统，进入主页进行设备类型管理。之后选择相应业务进行操作，四个业务流程类似，以编辑设备类型子业务流程为例，编辑设备类型信息之后，系统会判断是否编辑成功，若没有成功则返回上一步进行编辑，若成功则经检查确认后保存至系统数据库，完成此子业务流程。
3.2.3设备区域管理模块设计
设备信息、设备类型以及设备区域的设计都较为相似，此模块同样设计四个子功能模块。输入设备区域各类操作信息，经查询、添加、编辑或者删除操作后，系统输出处理后的设备区域信息记录。四个业务流程与上述功能模块设计相同。
3.2.4设备入库管理模块设计
将设备入库管理模块分为四个子功能模块进行设计，允许对设备入库信息的查询、添加、编辑和删除等操作，系统参与者向电气自动化设备管理系统输入设备入库各类操作信息，严格按照系统相关流程经查询、添加、编辑或者删除操作后，系统输出处理后的设备入库信息记录。四个业务流程与上述功能模块设计相同[6]。
3.2.5设备出库管理模块设计
有设备入库管理就有设备出库管理。设备出库管理模块具有查询、编辑、添加和删除设备出库信息的四项功能。系统参与者可向基于工作流技术的电气自动化设备管理系统输入以上四种设备出库相关信息，经查询、添加、编辑或者删除操作后，输出处理后的设备出库信息记录。四个业务流程与上述功能模块设计相同。
3.2.6数据分析管理模块设计
此模块的子功能模块分为两个，分别对应数据统计和分析功能。用户向系统输入数据统计和分析信息，在管理模块中进行进销存管理数据信息的统计和分析操作，输出统计分析后的信息记录。此模块设计两个业务流程，用户成功登录以后，进行数据分析管理，选择数据统计，判断数据统计信息是否统计成功，经检查确认后保存至系统数据库；另一个业务流程为数据分析，判断数据分析信息是否分析成功，同样，经检查确认后保存至系统数据库，完成数据分析管理流程[7]。
3.2.7系统维护管理模块设计
将系统维护管理模块分为四个子功能模块，以实现用户管理、权限管理、数据备份和数据恢复四项功能。用户在相应模块可对系统作出特定维护管理，最后会输出相关操作记录。电气自动化设备管理系统除了要具备电力企业进销存管理的相应功能外，还要设置系统维护管理功能模块。系统维护管理功能流程为：输入用户名和密码登录系统进入系统主页面，进行系统维护管理，可使用用户管理功能，对用户信息进行管理；使用权限管理功能可对权限信息进行管理；数据备份或数据恢复功能对数据进行备份或恢复管理，四个业务流程都需要判断是否管理成功，之后进行检测确认，将管理结果保存到系统数据库，完成系统维护管理流程。
4 结语
随着科技的进步，工作流技术得到飞速发展。工作流技术在电气领域、办公自动化领域、软件工程以及制造业等多领域应用广泛[8]。基于工作流技术对电气自动化设备管理系统各功能模块进行详细设计，分别对五种设备管理模块和数据分析模块以及系统维护管理模块以及其子功能模块和业务流程进行设计，该电气自动化设备管理系统拥有较好的安全性能和稳定性能，可促进电力企业的信息化建设。
