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文章标题：变电站综合管理信息系统的设计方法
本文主要介绍基于web的分布式结构的变电站综合信息管理系统。从系统设计原则和设计思路、设计方法和设计流程、设计内容和设计特点等几个方面阐述了变电站综合管理信息系统的设计方法。
关键词：web的分布式系统变电站管理信息系统设计方法
1概述
管理信息系统（managementinformationsystem，简称mis）在现代社会已经深入到各行各业，mis是一个不断发展的新型学科，mis的定义随着计算机和通讯技术的进步也在不断更新。随着信息时代的来临，电力行业传统的管理方式已经无法满足我国经济的迅速发展和居民生活水平提高的需要。要提高供电质量和供电可靠性，改变电力系统的基本供电单位—变电站的供变电质量是解决这个问题的必由之路。要提高一个企业的生产质量，首先要提高企业的管理水平。因此，变电站综合管理信息系统的建设已经成为建设和改造城市电网的首要任务。
变电站管理是一项复杂、枯燥、安全性要求高，制度严格，逻辑结构复杂，重复性大的业务。特别对于各变电站分布在不同的地区，变电站人员的文化素质参差不齐，各项记录以及工作票、操作票要求严格来讲，人工处理这项业务显得工作繁重，而且容易出错，给变电站管理造成不便。目前的变电站及其上级部门变电工区之间存在的问题是由于信息过度分散管理而造成信息资源的浪费和资源短缺共存的现状，一方面变电工区对变电站信息资源的收集，目前还处于手工方式，信息的可靠性，准确性低，需要采用自动化管理方式提高管理水平。另一方面。各变电站与工区的信息存贮处于孤立状态，这与电力系统所要求的达到各个部门之间密切配合，职能独立又相互配合的要求是脱节的。
针对这种情况，开发出一套适用于变电站的综合信息管理系统具有重要的现实意义和经济价值。本系统采用了基于web的分布式系统作为变电站综合管理信息系统的解决方案。基于web的分布式系统具有优越的系统特性，即整体性、目的性、层次性和耦合性、动态适应性。web分布式系统结构具有很多传统client/server结构不具备的优点，而且又紧密结合了internet/intranet技术，是技术发展的大势所趋。变电站综合管理信息系统采用基于web的分布式系统作为解决方案，不仅符合了用户的需求，也符合了未来的发展趋势。
2系统的设计
2.1设计原则
对变电站综合信息管理系统总的设计原则是：统一规划、分步实施、追求合理、突出实用。
统一规划:从计算机网络结构，数据库规划，应用系统规划以及系统的实用性、可扩展性上进行统一规划，以使变电站的管理水平能够在一定投资的基础上向前迈进一大步。
分步实施:在完成对变电站mis建设的基础上进行完善和改进，再根据各变电站的实际情况推广到各变电站去。
追求合理：在系统设计开发过程中，将尽力追求软件系统结构的合理性、处理流程的合理性以及软件所体现的管理思想的合理性。
突出实用:在进行设计开发时，必须把软件的实用性放在突出地位，强调系统的可用性、可靠性、安全性和易操作性。
2.2设计思路
基于web的变电站综合管理系统的设计是一个不断改进和反馈的过程。图2-1是进行基于web的变电站综合管理信息系统的设计思路图，图中虚线表示反馈，在每一个过程都可能对前面的过程产生反馈。
2.2.1系统界定
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拿到一个系统，我们首先必需对系统进行界定，即划分系统的范围，分析系统与其他系统之间的关系、系统与环境的关系。这个过程产生对系统的一个清晰的描述，确定所研究的问题。
2.2.2系统规划、分析和方案设计
针对一个已经界定清楚的系统，下面的工作便是进行系统的规划、分析及方案设计。
在这个过程中，首先对系统进行规划，进行子系统的划分和系统的实施计划的设计，同时对系统进行分析，这些分析包括系统的特性和结构的分析、需求分析、系统的可行性分析等内容，系统规划和分析经常交织在一起。另外，在这个阶段还完成系统方案的设计和选择工作。
2.2.3系统概要设计
系统概要设计主要是对系统业务进行流程分析，完成系统的设计以及系统的功能划分和初步设计，并对系统具体结构和技术方案进行设计。
2.2.4系统详细设计
系统详细设计包括数据流的设计、数据库的设计、系统模块的详细设计、界面设计、程序流程的设计等内容。
2.2.5代码开发
代码开发是按照详细设计的要求进行代码的编写工作。
2.2.6系统测试
系统测试是在系统投入使用前，对系统的需求分析、设计规格说明和编码的复审。
2.2.7系统修改、运行和维护
维护系统的运行，保证系统有效、可靠的运转。
2.2.8系统评价和总结
对系统的完成和运行情况进行评价，总结系统开发过程中的得失，有些好的体会、思想和资源可以累积下来，并且这个过程还可以对系统的改进和再设计进行分析。
实际上，以上这些过程并不是要求严格按顺序的，前后过程之间存在反馈，这些过程之间并不一定存在明显的界限。
3设计方法和设计流程
3.1设计方法
应用系统的设计方法一般有结构化设计方法和面向对象的设计方法。具体采用什么样的系统设计方法跟具体的应用实际情况有关，同时也和系统的体系结构有关。而且结构化设计方法和面向对象的方法并不是互相排斥的，这些方法可以根据实际情况进行组合。
在基于web的分布式系统结构中，应用层是连接表示层和数据层的中介，同时也是业务流程和业务逻辑的具体实现所在的层。因此，应用层的设计是基于web的分布式应用系统设计的中心。在基于web的分布式系统的结构中，应用层又可被分为工作流层和业务逻辑层，其中工作流层的设计一般适合于结构化的设计方法，而业务逻辑层很多时候可以采用面向对象的设计方法。因此基于web的分布式应用系统可以采用结构化的设计方法和面向对象的设计方法的组合。
结构化的思想主要是基于把一个复杂的问题划分为许多可对付的子问题。令c（x）是确定问题x复杂程度的函数，e（x）是决定解决问题x所需的工作量的函授。对于两个问题p1和p2，如果:
c（p1）>c（p2），
那么显然有:e（p1）>e（p2）。
依据人类解决问题的经验，如果一个问题由p1和p2组合而成，那么它的复杂程度大于分别考虑每个问题时的复杂程度之和。即:c（p1 p2）>c（p1） c（p2），
最后有:e（p1 p2）>e（p1） e（p2）。
在大型的应用系统中，采用结构化的方法比较容易进行系统的分析，但是面向对象的方法比较容易解决软件的重复使用问题，并且开发效率高。因此针对具体的应用可以先以结构化的方法将系统分为小系统，然后采用面向对象的方法对其中重要的业务逻辑进行设计，这样可以综合结构化设计方法和面向对象的方法对其中重要的业务逻辑进行设计。而在实际系统中，结构化思想和面向对象的思想经常结合在一起。
在基于web的分布式应用中采用结构化设计方法和面向对象的方法相结合的原因还在于基于web的应用系统的特性。在基于web的应用系统中，功能的实现一般以动态页面的集合形式实现，具体的业务流程步骤一般与这些动态页面相对应，这种方式更符合过程化的思想，因此采用结构化设计方法是符合习惯的，但每个页面中以结构化的代码来处理复杂的逻辑是不可取的，这时可以采用面向对象的设计方法来设计，这种结构化设计方法和面向对象的设计方法的结合在基于web的分布式应用系统中是比较自然的。
3.2设计流程
基于web的分布式应用系统比较适合软件生命周期模型中的演化模型和喷泉模型的思想。但是软件生命周期各种模型提供的仅是指导思想，具体的应用系统的设计流程应根据具体情况对软件生命周期模型中的具体模型进行改造和组合。
从实际角度出发，图3-1所示的基于web的分布式应用系统的设计流程是在本系统的实际应用中的一个设计流程。在这个流程中各个设计工作之间关联紧密，体现了设计过程中不断review和改进的过程，是喷泉模型思想的体现。
基于web的分布式应用系统采用图3-1所示的设计流程基于以下理由:
(1)系统认识的渐进过程:人们对一个系统的认识是一个渐进的过程，随着设计过程的不断发展，人们会对系统的认识不断加深，在设计的后期发现前期设计的一些问题，这需要返回修正。这个构成可能是一个循环的过程。令系统设计头疼的一个问题就是需要常常处于一个不断变化的状态，这种变化包含的因素很多，例如问题域本身在系统的开发过程中发生了变化;用户在立项的时候可能对需求提的不完全或者不恰当，他们随着系统的开发而逐渐成熟，常常补充和更改早期提出的要求。
(2)因交流而产生新的创意:系统的设计需要大量的人与人之间的交流，这些交流包括和分析人员的交流、分析人员和用户之间的交流、用户和领域专家的再交流等等，这些交流产生火花，而其中有些是特别有价值的或必需的。
(3)尽早避免设计错误:将设计错误代入到代码阶段会产生严重的后果，因此设计过程本身就是一个不断review的过程，中间也伴随着许多讨论和争议，显然在这个过程中可能会发现设计不合理的地方，这时需要对原有设计进行修改。
(4)基于web的分布式应用系统需要创造性发挥:由于基于web的分布式应用系统提倡灵活，而且其处理方式多样，在设计过程中很难将所有的细节都考虑的面面俱到，因此在某些方面留有创造性空间。
3.3设计内容和特点
基于web的分布式应用系统的设计和一般的应用系统的设计在大部分方面是一致的，但是由于基于web的分布式应用系统结构的特殊性，在某些方面有自己的特色，本节的重点是针对基于web分布式应用系统的特殊部分讨论有关的内容和特点。
3.3.1统结构和方案设计
系统结构和方案的设计主要包含以下内容:
(1)应用系统的子系统的划分;
(2)应用系统的应用平台和开发平台的选择;
(3)应用系统的技术方案的选择;
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即，在有了需求之后，应该先描述出系统的大致轮廓，进行子系统的划分，并针对需求进行技术方案的选择和论证。在基于web的分布式应用系统中，应用平台多样，技术方案和开发平台也有多种选择，但是具体采用哪一种方案不仅需要具体的需求、未来的规划和技术发展趋势，而且还得考虑许多非技术因素，如资金、项目周期以及人力等因素。选择不同的技术方案和开发平台不仅会对以后的代码开发产生决定性影响，而且还会对应用系统的架构和设计思想产生重大影响。因此在这一步做出抉择要仔细论证。
3.3.2业务流程和数据流程的设计
由于基于web的分布式应用系统一般是以页面为单元组织的，因此业务流程和数据流程设计一般采用结构化方法。在数据流的设计中，基于web的分布式应用系统的客户端本身不能直接访问数据库，它是通过web服务器为中介进行访问的，所以在数据流程中应考虑客户端不能直接从数据库中获取数据，而要以web应用层为中介。
3.3.3数据库的设计
在数据库的设计上，基于web的分布式应用系统与一般的应用系统基本相同。
3.3.4页面结构和功能设计
页面结构和功能设计主要完成:进行系统功能划分，按照数据流程图映射页面集合，并按照系统功能建立一定的目录结构并形成约定，以便页面集合的管理。
3.3.5接口设计
接口设计主要是对基于web的分布式系统的表示层和应用层之间的数据接口的设计，包括页面之间数据传递的问题，同时接口设计也包括了应用层中工作流程和业务逻辑层之间的接口设计。在基于web的分布式应用系统中，web服务器是无状态的服务器，一般不保留客户信息。在这种结构下，解决跨页面数据传递的一种方案是将数据保存在客户页面（例如采用隐藏域、cookie、url后加参数等方法），然后由客户端提交给服务器；另一种解决方案是一些应用服务器提供了保存会话（session）和应用（application）变量的功能，采用这种方式也能解决跨页面数据传递。采用服务器端的会话和应用变量简单，但是会话和应用变量是全局变量，增加了页面之间的耦合性。
3.3.6页面设计
页面设计实际上是系统与用户之间的接口，也是控制和选择信息输入输出的主要途径。页面设计规定页面的布局、风格、色彩等约定，页面设计应该坚持友好、简单、实用、易于操作等原则。
3.3.7代码编写
代码编写实际上是具体实现系统的功能，在基于web的分布式应用系统中，代码可以是cgi、isapi和javaservlet等代码，也可以是asp、php、jsp、asp.net等动态脚本代码，具体取决于实际情况和技术方案的设计。
3.3.8业务逻辑设计
业务逻辑是应用系统中具有稳定一致的业务规则，而且这个规则又是不易改变的部分。在基于web的分布式应用系统中，业务逻辑可以在设计前前确定，也可以在设计过程中进行分析来提取业务逻辑。业务逻辑一般通过组件的方式实现，采用面向对象的方法设计。然而，在一般的中小型系统中，简单的业务逻辑也可以通过数据库的存储过程来实现。
4总结
由于基于web的分布式系统的特性，我们一般采用结构化的设计方法和面向对象的设计方法相结合的方法进行基于web的分布式应用系统的设计。由于需求常常处于不断变化的状态，加上人们对系统理解的不完善，系统的基于瀑布模型的设计过程越来越显示出它的局限性。因此，采用基于演化模型和喷泉模型的设计思想来建立基于web的分布式应用系统的设计流程显得非常必要。◎
参考文献
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[4]高飞，潘双夏，冯培恩。信息管理系统安全性定义及方案设计.计算机工程与应用，38（3），2002:128—130.
作者简介
李萍（1967—），女，山东临沂人，学士，讲师，主要从事电气工程自动化专业的教学和科研工作。安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务，敬请登陆安防之家：http://anfang.jc68.com/
