基于MVC框架下的生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

周雙權(quán)+廖英杰+胡龍超+楊組輝+彭文+劉晨陽

摘要：隨著采油廠作業(yè)區(qū)不斷精細(xì)深入，油井?dāng)?shù)及注水量也逐年增加，電量錄入及分析工作量大幅度增加的情況下，對電力的管理也提出了更高的要求。針對采油廠電力設(shè)備的信息化管理要求的不斷提高，提出了采用ASP.NET MVC框架的生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析系統(tǒng)。通過建立生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析系統(tǒng)，實現(xiàn)電力設(shè)施和電力數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和信息共享。實現(xiàn)電力設(shè)施和電力動態(tài)數(shù)據(jù)的集中管理和各類分類查詢以及統(tǒng)計分析圖表功能，提升電力管理日常工作效率，降低工作人員日常工作量，減少統(tǒng)計分析誤差，為領(lǐng)導(dǎo)快速及時獲取決策數(shù)據(jù)提供強有力的支持。

關(guān)鍵詞：MVC框架；電力管理；統(tǒng)計分析

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）04-0111-02

1 需求分析

近年來，油田加大了信息化建設(shè)的力度，緊緊圍繞油田的發(fā)展戰(zhàn)略和核心業(yè)務(wù)，應(yīng)用驅(qū)動，注重實效，以提高經(jīng)濟效益為目的，工作逐步規(guī)范，信息化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，油田信息化已被公認(rèn)為增強企業(yè)核心競爭力的有效途徑。在我國，上個世紀(jì)90年代后期，企業(yè)信息化得到了快速發(fā)展，“數(shù)字油田”的概念的提出，希望以信息技術(shù)為手段全面實現(xiàn)油田實體和企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化。采油廠仍舊采用人工抄表錄取分析的工作模式，在繁雜的人工作業(yè)過程難免會出現(xiàn)誤差，并且偷電漏電的情況時有發(fā)生，這些都會對采油廠的利益造成損失。

通過建立生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析系統(tǒng)，實現(xiàn)電力設(shè)施和電力數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和信息共享。采油廠電力管理要求，實現(xiàn)電力設(shè)施和電力動態(tài)數(shù)據(jù)的集中管理和各類分類查詢以及統(tǒng)計分析圖表功能，提升電力管理日常工作效率，降低工作人員日常工作量，減少統(tǒng)計分析誤差，為快速及時獲取決策數(shù)據(jù)提供強有力的支持。本文基于ASP.NET MVC框架對生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)，并主要完成以下幾個方面的工作：

1） 根據(jù)電力設(shè)施管理要求，建立供用電系統(tǒng)電力對比分析功能。

2） 根據(jù)電量管理要求，建立分系統(tǒng)（采油、注水、集輸、輔助、外轉(zhuǎn)供等）電量統(tǒng)計分析及單耗計算功能。

3） 建立分單位（部門）電量指標(biāo)執(zhí)行情況統(tǒng)計分析功能。

4） 采油廠用電報表自動生成。

2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)主要用于采油廠生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析，從而提高電力工人的工作效率，為領(lǐng)導(dǎo)快速及時獲取決策數(shù)據(jù)提供強有力的支持。本系統(tǒng)主要包含以下功能模塊：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，電力設(shè)備管理，電量管理，系統(tǒng)單耗數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)計報表分析圖表，系統(tǒng)維護(hù)，每個模塊又包含一些詳細(xì)的子功能模塊。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如圖1：

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

3系統(tǒng)采用的主要技術(shù)

3.1數(shù)據(jù)庫服務(wù)層設(shè)計

數(shù)據(jù)管理采用oracle數(shù)據(jù)庫，oracle數(shù)據(jù)庫是甲骨文公司的一款關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它是在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位的產(chǎn)品，系統(tǒng)可移植性好，使用方便，功能強，適用于各類大、中、小，微機環(huán)境。它是一種高效率，可靠性好的適應(yīng)高吞吐量的數(shù)據(jù)庫解決方案。

3.2 ASP.net MVC框架的運用

MVC框架是軟件工程中一種軟件架構(gòu)模式，ASP.NET MVC框架是web端對MVC架構(gòu)的一種靈活運用，將web開發(fā)分為了模型（model），視圖（view）和控制器（controller）3個部分。Model對象包含數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作；View用于用戶交互，在web開發(fā)中則是頁面的實現(xiàn)，本系統(tǒng)View還運用了jQuery對頁面進(jìn)行前段代碼編寫，便于頁面開發(fā)，以及使網(wǎng)頁美觀和簡化網(wǎng)頁操作；Controller使用C#對業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行開發(fā)。MVC模型強制性地將應(yīng)用程序的輸入，處理和輸出分開。通過業(yè)務(wù)的分離，使應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更清晰，升級，維護(hù)更方便。

Controller層是MVC架構(gòu)的核心層，通過Controller的控制實現(xiàn)View與Model的交互，從而滿足用戶的業(yè)務(wù)需求。Web開發(fā)中直接與用戶進(jìn)行交互的是View層，用戶在View層下達(dá)命令，View層將用戶命令傳遞給Controller，在Controller的控制下實現(xiàn)Model層數(shù)據(jù)交互，Model層將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)庫，Model層接收傳回的數(shù)據(jù)并傳遞給Controller，View層在Controller的控制下接收數(shù)據(jù)并且在頁面中實現(xiàn)用戶想要滿足的業(yè)務(wù)。

4 系統(tǒng)主要功能設(shè)計與實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)模塊設(shè)計

在系統(tǒng)的首頁會有登錄權(quán)限設(shè)置，利用登錄管理對登錄角色進(jìn)行識別，從而保證了系統(tǒng)的保密性和完整性。該模塊判斷用戶的合法性，只有具有正確用戶名和密碼的用戶才有權(quán)限操作數(shù)據(jù)。

1）系統(tǒng)管理員：系統(tǒng)管理員是所以操作人員中級別最高的人員，管理員可看所有的功能模塊。

2）登錄用戶：登錄用戶是普通用戶，包含電工等人，能夠?qū)﹄娏窟M(jìn)行錄入，以及查詢功能。

4.2 系統(tǒng)的實現(xiàn)

本系統(tǒng)分為兩大部分用于完成用戶的需求。

1）子系統(tǒng)一為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：主要分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，電力設(shè)施管理，電量管理這三大部分。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理設(shè)置如下功能模塊：電力設(shè)施歸屬單位管理、電表分類管理、耗電類別管理、采油方式管理。本模塊主要對電表，耗電類別，采油方式進(jìn)行統(tǒng)計錄入，便于對電量進(jìn)行分析，為用電設(shè)備與生產(chǎn)結(jié)合提供數(shù)據(jù)支持。

電力設(shè)施管理設(shè)置主要完成以下功能。電力線路管理：通過建立電力線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)電力線路號信息的下拉選擇操作，確保信息的一致性和唯一性。桿號信息管理：桿號從屬于某條具體的電力線路，一條電力線路包含有多個桿號。電表信息管理：電表安裝在某個桿號線路的具體用電設(shè)備處，如變壓器、采油井、注水泵、一廠外的油田內(nèi)部其他單位、油田外的其他單位等。電力線路、桿號、總表和分表的關(guān)系示意圖如下所示：

圖2 電力線路、桿號、總表和分表的關(guān)系示意圖

電量管理管理模塊：電力工人到用電設(shè)備現(xiàn)場進(jìn)行電表統(tǒng)計，然后將每月的電表數(shù)據(jù)錄入電量管理系統(tǒng)。電力科管理人員將電力工人錄入的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，系統(tǒng)會自動將異常的數(shù)據(jù)標(biāo)示出來，便于審核人員審核。通過審核后電量便會錄入系統(tǒng)默認(rèn)不能修改。

2）子系統(tǒng)二將子系統(tǒng)一中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與統(tǒng)計，形成數(shù)據(jù)報表以及柱狀圖。子系統(tǒng)二是本系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)模塊，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入后，自動生成統(tǒng)計報表，用于用戶對用電進(jìn)行分析，將電量與生產(chǎn)相結(jié)合，從而提高生產(chǎn)效益 。主要包含系統(tǒng)單耗數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)計報表統(tǒng)計圖表這兩大部分。

系統(tǒng)單耗數(shù)據(jù)管理模塊：主要將用電與單耗進(jìn)行對比，得到用電量與生產(chǎn)效益之間的關(guān)系，然后得到單耗數(shù)據(jù)表格，為用戶提高生產(chǎn)效益提供數(shù)據(jù)參考。

統(tǒng)計報表統(tǒng)計圖表模塊：本模塊主要將子系統(tǒng)一的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，產(chǎn)生用電月表年表等。通過Excel表格或柱狀圖將用電量進(jìn)行顯示，更加直觀地展現(xiàn)用電量變化以及更好地跟生相結(jié)合。主要報表的生成能夠幫助領(lǐng)導(dǎo)對電量有直觀地認(rèn)識，提高油田電力管理的信息化程度。

4.3前臺功能實現(xiàn)

1）本系統(tǒng)通過建立生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析系統(tǒng)，實現(xiàn)電力設(shè)施和電力數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和信息共享。電表是本系統(tǒng)管理的主要對象，電表信息的錄入界面如圖3所示：

圖3 電表信息的錄入界面

2） 本系統(tǒng)的特點在于能夠?qū)⑸a(chǎn)用電與實際生產(chǎn)結(jié)合起來，當(dāng)電量錄入后能夠自動生成各種報表以及柱狀圖，為領(lǐng)導(dǎo)快速及時獲取決策數(shù)據(jù)提供強有力的支持。使用jQuery讓View層的各種報表更加直觀地展現(xiàn)給用戶。并且使用了Excel表格與柱狀圖兩種方式展現(xiàn)用電量與生產(chǎn)關(guān)系。用電量月報表Excel表格如下：

圖4 用電量月報表

（下轉(zhuǎn)第115頁）

（上接第112頁）

用電量月報表柱狀圖如下：

圖5 用電量月報表柱狀圖

5 結(jié)束語

本文針對傳統(tǒng)采油廠作業(yè)區(qū)對電力管理工作中的問題與不足，圍繞“數(shù)字油田”的概念，以信息技術(shù)為手段全面實現(xiàn)油田實體和企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化，提升采油廠電力管理效率，并將用電與生產(chǎn)相結(jié)合，設(shè)計和實現(xiàn)了“基于ASP.NET MVC框架的生產(chǎn)用電統(tǒng)計分析系統(tǒng)”。該系統(tǒng)基于ASP.NET MVC框架，有效地將數(shù)據(jù)模型，業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)表現(xiàn)三個功能模塊，三個模塊相互分離相互合作，各層之間耦合度降低，從而當(dāng)系統(tǒng)功能發(fā)生改變時，能迅速變化滿足用戶的需求。系統(tǒng)實現(xiàn)采用了jQuery對視圖層進(jìn)行優(yōu)化，數(shù)據(jù)模型采用了oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，業(yè)務(wù)層采用c#進(jìn)行編程，并且具有ASP.NET易于理解，編程工作容易完成，快速開發(fā)的特點。

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