基于.NET的地区电网集成信息系统设计与实现

摘要：从管理地区电网的实际出发，设计了一种集成化的地区电网集成信息系统。应用开发平台和C#语言技术，基于Web的B/S模式、以SQL Server 2000开发的开放式数据库为基础，运用网络技术综合管理与控制企业内其他开放式管理系统、实时信息系统、各部门的所有相关信息，具有各类信息统一管理、统一应用，传输方便、快捷，数据及时、准确、共享范围广等特点，并提供了BBS等功能。该系统完善了地区电网信息管理的基础性工作，避免了资源浪费和重复建设。

关键词：；；地区电网；信息系统

中图分类号：TM73文献标识：B文章编号：1009-3044(2007)12-21499-01

Design and Implementation of Integration Information System for Local Power Network with .NET

WEN Qiu-shi

(Hunan University of Information, Changsha 410200,China)

Abstract:This paper introduces a design of integration information system for local power network from the practicalities of local network management. The system applies and C# language based on the B/S mode of web technique and the open database developed by SQL Server 2000 managing. It uses the comprehensive management of network technique and controls the other open management systems, real-time information system, and all the information related in different sectors of the enterprise. This system has the advantages of unification management and utilization of all kinds of information, convenient and fast to transmit, in time and precise data collection, and wide sharing range. Besides, it provides functions of bulletin board system, and it can improve the information management of local power network, save resources and avoid repeat construction.

Key words:; ; Local Power Network; Information System

0 引言

电力行业是关系到国计民生的基础性行业。目前，我国电力行业信息化应用系统处于“各自为政，条块分割”的局面，众多信息系统由于其开发局部性，缺乏统一的编码标准，造成了电网中企业与企业间、企业内部间信息孤立、集成度差和信息可靠性、综合性、智能性不高等迫切需要改善的问题，阻碍了电力信息化建设。

针对这些实际情况，从成本、实际操作和管理维护等方面出发，设计一种实用的、易普及的电网集成信息系统，统一组织和管理输变电企业内不同部门间不同格式的信息，解决企业间以及各部门间的信息共享问题，保证电网信息一致、完整、安全、方便，使变电、修试、线路等部门间网络化的信息查询、浏览、创建和更新成为现实[1,2]，这样通过Web完善电网信息管理――这项最基础性工作。本文基于的设计思想和实现方法，利用C#语言，结合的应用，设计并实现了地区电网集成信息系统。

1 系统数据分析与总体设计

1.1 系统数据分析与功能设计

系统是联系地区电业（供电）局与所辖厂站及县、市供电局（所）的桥梁，也就是提供给工作人员查询和发送信息的服务[3,4]，其功能结构及数据管理如表1所示。

表1系统功能模块及数据管理

1.2 系统体系结构设计

系统整体构架采用客户端浏览器／Web应用服务器／数据库3层架构[5]。在客户端以浏览器的方式进行界面展示并与用户交互；Web应用服务器负责实现系统的全部功能，接收和处理用户的请求，并实现与底层数据库的交互；底层数据库存储与地区电网各类数据，包括设备台账、设备基本信息、设备运行信息、设备保护信息、图纸等相关数据，是整个系统的核心部分。

1.3 数据库系统设计

为确保系统数据库的安全，系统包含了五个不同类型的数据库：运行数据库、临时数据库、备份数据库、存档数据库及系统管理数据库。备份数据库与运行数据库内容完全相同，它由系统定期备份，两者存储在不同的设备；临时数据库通过增加审查级别等字段，实现数据修改时的各级管理机构审核；存档数据库用于保存系统的历史资料，可定期清除存档时间超过一定时间的数据；系统管理数据库用于管理用户登陆的IP地址，用户当前的登陆状态，最近一次登陆时间和最近一次退出时间等。

2 系统的实现

2.1 系统实现方案

地区电网集成信息系统的实现基于B/S结构，服务器操作系统为Windows 2003 Server，Web服务器为IIS5.0及以上版本，开发工具选用Microsoft Visual Studio .NET 2003结合C#编程，利用技术实现系统的全部功能，并借助于进行数据库操作，数据库为SQL Server 2000，界面的设计制作使用Javascript、Photoshop、Flash等技术美化用户界面，系统整体构架如图1所示。

图1 电网集成信息系统架构

软件系统由Web显示层、数据访问层、数据操作动态链接库和数据库构成。Web显示层即页面(Web Pages)层，为客户或用户提供对应用程序的访问，以Web页面的形式实现。数据访问层为Web显示层提供数据服务，系统的数据访问层的实现是根据数据库的表来创建相应的类，该类封装系统中相关信息的添加、选择、更新、删除等功能。数据库操作动态链接库(DLL)，该层直接访问系统的数据库，由一个独立的项目工程SQLHelpler实现。

2.2 数据库访问技术

主要用于在服务器上开发功能强大的Web应用。在服务器上运行经过编译的CLR代码；实现了代码与程序分离；支持多线程操作。在框架中调用Web Service非常简便；向程序中添加Web引用，就可以像引用类中的任何其他方法一样引用Web服务中的方法。

在中，数据库的访问可通过模型来实现[6]。提供了一种建立在ODBC、OLE DB之上的数据存取方式。本系统采用与SQL Server相连的方式实现对数据库的访问，通过创建SQLHelper工程，使用SqlConnection类建立数据库连接，SqlCommand类执行SQL处理命令，从数据库中返回的数据放入DataSet中，并通过DataGrid控件在页面上显示。对于数据更新操作必须在事务处理范围内进行时，使用SqlTransaction类实现。

2.3 系统安全性

安全性对于电网集成信息系统尤为重要， Web应用程序的安全性是建立在Windows安全性和IIS安全性基础之上的。在实现时，系统主要采取了以下的安全策略：

(1)身份验证方式：采用提供的表单身份验证。

(2)授权策略：基于角色的授权策略，使用角色将用户群分为在应用程序内共享相同安全权限的用户组：设备管理员、调度员、各级领导层及系统管理员等。将用户映射到角色，当用户有权执行所请求的操作时，程序使用固定身份访问资源。

(3)安全通信技术：由于表单身份验证方式采用明文在网络上传递验证数据，因此必须保证通信通道的安全性。对此类安全敏感数据，采用SSL／TLS来保护浏览器和Web服务器之间的通道安全。

(4)数据验证：验证数据类型、过滤任何非法性输入，尤其是防止SQL注入攻击。

3 系统的高级应用

3.1 与现有管理系统接口设计

调度SCADA系统和电气设备绝缘在线监测系统的安全性要求高，电网MIS系统和以上系统的接口通信可以采用共享中间数据库的接口方式。监测系统将共享数据写人中间数据库，MIS系统通过面向对象数据库中各对象对应拓扑关系，形成一系列的对应关系表，使得监测系统应用软件(如实时潮流等)的计算结果和实时量测通过对应关系表进入MIS，以表格形式显示设备绝缘监测实时状态信息。

3.2 输电网络动态规划

目前，我国部分地区电力供应形势严峻，电力建设速度落后于经济发展速度，电力规划任务十分紧迫。本系统有助于提高输配电网络优化规划的工作效率。在高级应用中加入无功优化与经济运行分析模块，通过调用外部可执行程序实现对新的目标网架进行快速潮流计算分析，在满足负荷增长需求的同时优化系统潮流。当网络优化后生成规划报告，报请计划部门审批，以利于改善系统结构。

4 结束语

该系统使地区电网信息完整、统一、传输快捷，克服了以往管理方式落后、数据不统一、信息孤立等特点，完善了基础性的信息管理工作，实现了信息集成化、过程管理优化，还避免了资源浪费和重复建设，为电网改造、检修、故障处理及经济供电等相关工作提供了有力的科学依据，具有良好的经济和社会效益。

参考文献：

[1]田玲．基于PDM技术的电网管理信息系统[J].农村电气化，2005，33(1)：54-58.

[2]邸彦彪，孙羡.电网建设项目的系统化和信息化管理[J].情报科学，2004，22(5)：32-34.

[3]水力电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册[M].北京：中国电力出版社，1989：145-163.

[4]蓝毓俊.现代城市电网规划设计与建设改造[J].北京：中国电力出版社，2004：305-368.

[5]Microsoft 开发框架[M].NY:Microsoft China .NET技术，2001：185-204.

[6]俞自强.ASP技术访问WEB数据库[J].中国科技信息，2006，8(3)：21-23.

“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”