火力发电厂安全性评价管理信息系统的设计

1. 引言
现代社会中,电力工业的安全生产对国民经济和人民生活有着举足轻重的影响,做好安全生产工作始终是发电企业的永恒主题。然而,由于我国电力工业的特点及人员、设备、管理以及环境等诸多方面的原因,目前在发电企业中普遍存在着许多不安全的因素,因此,为了提高反事故工作的可预见性和安全投资效益,达到对可能发生事故的超前控制、将各种事故消灭在隐患之中,用一种科学的方法分析、预测电力生产设备系统中可能发生的事故及其概率的高低,具有重要的意义。
安全性评价是一项目前国际上比较流行的一种对安全工作系统化、规范化、可操作性强的管理模式,它是对一个系统(大到一个企业,小到一个车间、一个班组、一项工程设计、一个工艺流程、一个装置或设备等)的安全性进行识别,并给出定性或定量的评价的工作,使用这种方法可以预见到系统客观上存在但尚未引发事故的各种危险因素,并对系统的安全性作出大致的评价。因此,搞好安全性评价对提高发电企业的安全生产工作水平,降低安全事故的发生率具有重要的意义。
现代社会是一个科学技术飞速发展的时代,特别是计算机科学的兴起,使我们的社会生活发生了巨大的变化,计算机以快速、高效的性能,改变了我们工作和生活的方方面面,把我们从繁重复杂的工作中解放出来,将安全性评价工作与计算机结合起来,将会给我们的安全性评价工作带来质的飞跃。
2. 系统目标
通过对用户需求和安全性评价管理业务的调查和分析,研究管理实施所需要的功能,系统应达到以下目标.
2.1 面向多用户
安全性评价是以各部门、各班组为基本单位进行的以群众性自查为主的工作,其管理和应用是面向多部门、多用户、同步性协作式方向发展,安全性评价的数据库结构复杂,数据量较大,同一数据用户比较多,如:在进行安全性评价登记的时候,全厂任何人都可以进行评价登记,因此建立具有数据共享机制的系统体系结构具有重要的意义。
2.2 业务功能完善
根据<>(中国华北电力集团公司安全监察部 编著)一书中的规定,在安全性评价管理软件的业务流程中需要系统具有能够填写该书中附录1—–附录5中的内容,并且应具有条件查询、结果分析、评价项目维护与注销、用户系统权限维护、填写记录自动生成、评价结果自动生成、报表输出等功能。
2.3 软件具有很强的适应性、可以满足不同电厂的需要
对于不同的电厂或电力企业,本系统应能适应其安全性评价工作的要求。
3.系统设计
3.1 Client/Server数据库运行模式
Client/Server体系结构是新型的计算机网络构造方法。在
Client/Server结构下,应用系统被分为前端(客户机部分)和后端(服务器部分)两个部分,Client/Server模式是指一个复杂的计算机应用任务被合理的分解为多个子任务,由服务器和客户机分别承担。合理有效的利用了客户机和服务器的资源:大大减少网络通信的负担,改善了系统运行的总体性能。客户机和服务器之间体现为服务请求/服务响应关系,即用数据库服务器完成数据处理的功能,而客户机完成应用事务的组织和人机界面的实现。
在Client/Server体系结构中,客户机的功能主要有管理用户接口、从用户接受数据、处理应用逻辑、产生数据库请求,向服务器发送数据请求、从服务器接受结果和格式化结果;服务器的功能是从客户机接受数据库请求、处理数据库请求、格式化结果并传送给客户机、执行完整性检查、提供并行访问控制、执行恢复、优化查寻和更新处理。
在面向多用户的系统环境中,数据库系统运行模式对数据的共享、并发性和一致性起着决定性作用,对系统的性能起着关键作用,而Client/Server体系结构在这方面有着明显的优势。所以,安全性评价管理信息系统采用Client/Server数据库运行模式。
3.2 数据库及开发工具
本系统采用Powerdesigner来建立数据库模型,Powerdesigner是SYBASE 公司的CASE工具集,使用它可以方便的对信息系统进行分析与设计,这个工具集包含了四个模块,覆盖了软件开发生命周期的各个阶段。采用Powerdesigner可以方便的画出数据流图、实体关系图,得到系统完整的逻辑模型,并且利用它自身提供的接口可以实现由实体关系图向物理模型的自动转换,使设计人员可以在物理模型的基础上进行数据库的后台设计。如下所示的是利用Powerdesigner为本系统建立的部分实体关系图,可以看出,通过使用 Powerdesigner,可以形象的描述出本系统中需要处理的信息。图一
除了使用Powerdesigner进行数据建模以外,系统采用Powerbuilder7.0作为主要开发工具,Powerbuilder7.0是一个面向对象的Client/Server开发工具,开发出的代码具有很强的可重用性,它提供了众多的描绘器用于创建和管理不同的对象,提供了丰富的对象、控件和函数,开发效率高,成本低,对数据库的应用开发有着特殊的支持,具有强大的数据库操作功能,用在开发客户应用程序时,这个程序首先建立一个与数据库的通信通道,然后将用户的需求以某种方式传送给数据库服务器,在应用程序接收到数据库服务器返回的数据后,它分析返回的数据并呈现给用户。而数据库服务器是一个存取数据和管理数据的软件,它针对客户的请求为客户提供数据服务,这些服务包括数据插入、修改和查询等。系统可选用Oracle、sysbase、Informix、SQLServer等目前流行的各种关系数据库,在蒲山发电运营中心安全性评价管理实例中我们采用Oracle8i作为后台数据库服务器系统,Oracle8i是一个功能极其强大和灵活的关系型数据库系统,适应于Client/Server数据库体系结构。
3.3 网络结构设计
数据库
服务器安全性评价管理信息系统是在局域网基础上建立的Client/Server体系结构,图二是以蒲山发电运营中心的局域网为例的网络示意图:
中心交换机
边缘交换机
边缘交换机
光纤
客户端
客户端图二
主干网采用100M光纤进行连接,各部门、班组和控制室等通过HUB(集线器)与主干网相连,网络协议采用TCP/IP协议。
4.系统开发
4.1 面向对象的开发方法
面向对象的程序设计在当今的应用程序开发中具有重要的地位,它相对于传统的开发方法而言,提高了程序开发的质量和速度,是一种建立在现实世界基础上的新的软件开发思维,代表了一种全新的程序设计思路和观察、表述、处理问题的方法,它力求符合人们日常自然的思维习惯,降低,分解问题的难度和复杂性,提高整个求解过程的可控制性、可监测性和可维护性,从而达到以较小的代价和较高的效率获得较满意效果的目的,在开发过程中,它强调的是系统开发的关键是来自对前端概念的理解而不是对后端方法的实现。只有当应用领域的固有的概念被识别、理解并构造清楚了,才能有效地设计系统的数据结构以及实现的功能。Powerbuilder7.0是一个面向对象的开发工具,利用它可以开发出面向对象的Windows应用程序,Powerbuilder7.0在系统中具有封装性、继承性和多态性的特征。利用面向对象的方法可实现系统和人机交互界面的设计,数据管理的设计。Powerbuilder7.0采用面向对象的方法开发应用程序的用户界面,充分利用Windows的窗口资源,从而不仅使用户界面更加美观、简洁、易操作,而且提高了窗口的可重复利用性。
4.2 功能实现
根据对安全性评价需求的调查和对整个评价业务的研究,以及对整个安全评价管理信息系统操作流程的分析,系统应具有以下功能,如图三所示:
系统功能
查询功能
维护功能
填写与审核
辅助分析
自动生成
输出功能
图三
其中维护及填写与审核应能实现如图四、图五所示的功能:
系统维护
系统权限维护
系统数据维护
检查项目
评价结果项目
评价项目
操作权限
人员项目对应关系
图四
发现安全问题
填写安全评价发现问题及整改措施
利用历次的记录生成
上报
进行审核
审查合格
不合格,退回重新填写
记录可以进行自动生成
可以查看评价标准
利用填写的发现问题及整改措施生成查评扣分记录
直接填写
终结,打印最终结果
利用查评扣分记录自动生成或手动填写
填写查评扣分记录
可以查看评价标准填写评价结果明细总分自动生成
利用查评扣分记录自动生成或手动填写
填写安全评价总表
图五
4.2.1 维护功能
维护功能是安全性评价管理信息系统的一个特色,利用它可以维护所有在填写、查询等功能中用到的数据,这样就保证了整个系统在使用时候的可适应性以及灵活性。维护分为对系统数据的维护和对系统权限的维护。利用系统权限的维护,可以控制用户在整个系统中的访问权限,从而保证整个系统的安全性,利用系统数据的维护,可以对在整个系统中使用到的一些基本数据(比如:安全评价项目的维护)进行维护操作,包括填加、删除、注销等功能。如图六、图七所示:其中图六表示的是系统权限的维护,图七表示的是对系统数据的维护。
图六 图七
4.2.2填写与审核功能
填写与审核在整个安全性评价系统中占有重要的地位,用户利用这个功能进行评价结果的填写与审核,最终生成最后的评价结果。在填写的时候,每个项目任何人都可以对其安全性进行评价,在评价的时候可以实时利用局域网的连接在数据库中查询别人已经填写过历次有关该项目的记录,对于某条或几条记录如果认为可以使用或在上面进行修改的话,可以利用生成按钮将这些记录直接生成过来。而在审核的时候,只能有特定的几个被赋予审核权限的人才可以进行操作。通过审核,生成最终的评价结果。在审核和评价的时候,为了对项目填写和审核的方便,把握评价的尺度,当点击某项目的时候,可以在这些窗口中随时查看到该项目评价的标准。如图八所示:该图表示的是填写时的情况
图八
4.2.3 查询功能
查询是安全性评价管理信息系统的一项重要的功能,也是作用最为显著的功能,根据用户的需求,它包括简单数据的查询和对评价结果综合分析的查询,按照查询手段的不同,它包括按照时间查询和包括时间查询在内的条件查询,各类查询还可以交叉进行,这是目前在安全性评价系统中作用发挥的最突出的部分,通过查询,用户可以对整个安全评价过程进行了解。如可以对整个安全评价最终结果进行查询,如图九所示:
图九
4.2.4 辅助分析功能
系统的辅助分析功能主要是对评价的最终结果进行分析,包括本次评分情况分析以及历次得分情况分析等,通过这个功能,可以使用户对全厂的整个安全情况有一个总体的认识,可以把握全厂的安全性情况走势。如图十所示:图十
4.2.5 数据的自动生成功能
由于安全性评价是一项群众性的安全自查活动,因此,为了服务于多用户的使用,提高进行评价登记时的效率,减轻登记人员的工作量,设计了数据的自动生成功能,利用这项功能,用户可以将历次评价中自己或别人所填写的内容生成到自己的填写表格中去。见4.2.3填写与审核中图。
4.2.6 输出功能
输出功能也是系统的一项重要功能,利用它,系统可以进行在安全评价中各种报表的输出,根据用户不同的要求,系统具有不同的输出形式,用户只需简单的操作,就可得到需要的输出结果。图十一所示的是附录四在打印时的情况:图十一
5.结束语
安全性评价是一门正在新兴的软科学,它使我们的安全管理工作从传统的经验管理走向了科学管理,使定量评价成为我们今后进行安全工作的一项重要的方法和手段,将计算机科学与其结合在一起,将使我们的安全性评价管理工作迈上一个台阶,大大提高我们的现代化安全管理水平。

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