电力企业数据库应用创新谈

<P>　<STRONG>城市电力地理信息系统是当前电力企业在城市配电网络方面最前沿的创新型应用。</STRONG> </P>
<P>   企业应用就是数据库应用。没有数据库谈不上企业应用。从70年代关系数据库的诞生以来，30多年来的发展依然还是以关系数据库为主体。也许有人说数据存储早就已经不是文本和数据了，已经涵盖包括文本、音频、视频、图像等在内的类型更为丰富的信息，但关系数据库的基础理论依然是数据库应用的核心。</P>
<P>　　我在一家地市级电力企业工作10多年了，数据库管理员是我的最主要的工作职责之一。由于工作性质的原因，我即从事数据库管理维护工作，同时也从事数据库应用开发工作。数据库应用的创新必然是与企业应用创新紧密相关的，也是随着企业发展以及新需求产生而不断提出的。</P>
<P>　　城市电力地理信息系统是当前电力企业在城市配电网络方面最前沿的创新型应用。我在项目中主要完成以下几项工作，包括</P>
<P><STRONG>　　1、项目协调与管理。</STRONG></P>
<P><STRONG>　　2、需求分析</STRONG></P>
<P><STRONG>　　3、空间数据存储。</STRONG></P>
<P><STRONG>　　4、WEBGIS开发。</STRONG></P>
<P><STRONG>　　5、实时数据接口。</STRONG></P>
<P>　　在项目中我们选择了Esri Arc/Info作为项目的GIS平台。系统的基础硬件由一台Sun E3500小型机和一台PC服务器构成。数据主要包括空间数据和属性数据，受当时Esri Arc/Info技术限制，属性数据存储在Sybase数据库中，空间数据以文件Coverage方式保存。实践表明，空间数据以文件coverage方式保存，无法解决诸如共享冲突，性能等一系列问题。</P>
<P>　　随着技术进步，我们采用了ArcSDE，考虑到ArcSDE不支持Sun平台下的sybase，我们改用Oracle8作为数据库平台。属性数据存储在Oracle8中，空间数据通过ArcSDE也保存在Oracle8中。迁移工作虽然都在Sun Solaris(Sparc)平台下进行，但不同数据库(Sybase到Oracle)之间数据移植难度非常大，我们在这方面作了有益的尝试和探索，圆满解决了数据移植工作。空间数据在文件coverage和ArcSDE+Oracle之间进行移植，采用ArcSDE专用工具即可完成。</P>
<P>　　企业应用是一个历史过程，几年之后，系统积累了大量的数据，系统运行明显慢了，而业务人员应用要求越来越高。我利用参加工程硕士学习的机会，又对整个系统进行了移植和改善。这次的目标平台是Intel PC服务器上的Windows 2003，数据库选用了Oracle 10g，同时选用了更高版本的ArcSDE，在不同体系结构之间的数据库移植历来是一大挑战，但充分利用各种工具之后，移植工作变得比想象来得顺利。空间数据的移植直接采用了Esri Arccatalog进行转换即告完成，而属性数据的转换工作以Oracle 9i为中间点，先将Oracle8通过exp和imp转入Oracle9i中，再将其通过exp和imp转入Oracle10g中。同时我们采用ArcIMS为中间件，给系统增加了WEBGIS功能。</P>
<P>　　数据库系统是从文件系统发展而来，而空间数据同样也是从文件发展而来。这个项目的发展再次演变了历史。项目的创新点在于系统中同时拥有空间数据和属性数据，空间数据和属性数据的关联对应着城市配电网络中的一个个对象。通过WEB展示一个个对象，这些对象对应着空间数据和属性数据的关系。这是一个大型数据库，1：500的电子地图和纷繁复杂的电网数据构成了超过10GB的数据库。这是一个创新型数据库应用，但同时它也是一个典型的电力行业应用。全国有多少个大中型城市，就有多少个电力网络，就会有多少个电力GIS应用。</P>
<P>　　对于一个大一型企业来说，企业的持续发展至关重要。这个企业的财务系统可以说是企业的命脉。构建稳定、可靠的高可用性财务数据库至关重要。全面预算的财务系统强调的是全面预算和全员预算。企业对性能和可靠性的要求极其苛刻。选用双IBM 小型机作为基础硬件，以AIX + HA + Oracle RAC构成双机热备的高可用性数据库平台，辅以RMAN + IBM TSM构成存储备份系统，全面构造一个稳定、可靠和安全的高可用性数据库系统。为因应潮流，这当然是一个B/S结构的应用系统。采用两台IBM的PC服务器作为中间件和WEB服务器，构成一个负载均衡系统，全面提高性能和可靠性。</P>
<P>　　这是一个普通的项目，但又是一个颇具创新点的普通项目。4套机器构成两个集群，一个集群侧重点在负载均衡，集群内基本上不共享数据。另一个是数据库集群，以磁盘阵列为共享介质，侧重点在于提高数据库的高可用性，同时辅以领先的数据存储备份系统。</P>
<P>　　地市级电业局是一家大一型企业，它由10多个县级供电局和200多个农村供电所构成。这是一家典型的分布式企业。根据电网调度的需要，县级供电局到地市级电业局间都布设有专用光纤通道，在它们之间建立起专用的计算机网络。但农村供电所大都分布在乡镇，点多面广，分布复杂，无法在供电所到供电局之间建立起计算机网络。农电管理系统就是建立在这一环境基础上的。</P>
<P>　　借助中国电信企业提供的ADSL，在供电所与电业局之间建立起物理通道，借助VPN建立起私有的专用通道。这些供电所都接入到相应的县级供电局建立的SQL Server数据库服务器，在10多个县级供电局和地市级电业局之间建立起分布式数据库系统。这是一个典型的C/S结构的应用，为了避免信息被监听，采用了数字证书等一系加密措施。</P>
<P>　　本项目的创新点在于采用基于复制技术的分布式数据库系统，分布范围广泛。同时VPN技术与ADSL技术的结合为本项目应用提供坚实的基础。这个项目非常具有行业应用典型性。许多大型企业都具有分布式组织结构的特点，数据在企业内部流动，借助分布式系统和VPN + ADSL技术可以非常经济地解决这一问题。</P>
<P>　　配电变压器分布范围很广，安装位置环境复杂，要和电业局主站服务器通信，最好的解决方法就是借助移动通信服务商的GSM或CDMA网络，短信SMS以其低成本成为首选。系统要能够及时接收大量从配电变压器发送过来的数据，并生成数据库。同时系统还要能够通过短信对DTM装置进行各种控制。</P>
<P>　　以配电变压器的各种参数实时地生成图形。选用Microsoft SQL Server2000数据库，采用Borland Delphi7 + Teechart控件作为开发工具。</P>
<P>　　通过串行口控制短信收发装置，由接收的数据形成数据库。数据要实时地写入数据库，同时要实时地生成图形。关系数据库与实时系统相结合是本项目的一个亮点。</P>
<P>　　生成复杂的统计分析图本身就是一个大的项目，借助Teechart控件得以大幅度提升开发效率。</P>
<P>　　这是一个典型的行业应用，在电力企业内部有广泛的应用。特点在于这是一个实时数据库，要在实时数据库的基础上产生实时图形，生成各种管理报表。</P>