信息集成需求分析與數(shù)據(jù)建模論文

時(shí)間:2022-05-22 09:49:29

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信息集成需求分析與數(shù)據(jù)建模論文

1互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳應(yīng)用系統(tǒng)介紹

互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳的應(yīng)用系統(tǒng)按專業(yè)方向可劃分為業(yè)務(wù)支持、客戶服務(wù)和監(jiān)控管理3個(gè)專業(yè),各專業(yè)包括若干應(yīng)用系統(tǒng),各應(yīng)用系統(tǒng)在功能上相對(duì)獨(dú)立,但相互間需要信息交流、協(xié)同配合,以共同完成營(yíng)業(yè)廳運(yùn)行管理和互動(dòng)化服務(wù)支撐。1.1業(yè)務(wù)支持業(yè)務(wù)支持專業(yè)為客戶業(yè)務(wù)辦理提供信息化手段。業(yè)務(wù)辦理分為柜臺(tái)辦理和自助辦理2個(gè)功能。營(yíng)銷系統(tǒng)和自助服務(wù)設(shè)備管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以上功能,且已在供電營(yíng)業(yè)廳中得到廣泛應(yīng)用。1)營(yíng)銷系統(tǒng):用電業(yè)務(wù)辦理的主要支撐系統(tǒng),包括用電客戶檔案管理、用電信息管理、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、費(fèi)用繳納等功能;存儲(chǔ)營(yíng)業(yè)廳檔案、營(yíng)業(yè)員檔案、客戶用電信息、業(yè)務(wù)辦理記錄等重要數(shù)據(jù)模型,是營(yíng)業(yè)廳運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)系統(tǒng)。2)自助服務(wù)終端管理系統(tǒng):連接營(yíng)業(yè)廳自助繳費(fèi)終端、自助業(yè)務(wù)辦理終端等自助服務(wù)終端設(shè)備,管理自助服務(wù)終端的日常交易和設(shè)備運(yùn)行,存儲(chǔ)自助終端設(shè)備的檔案信息、交易記錄和運(yùn)行狀態(tài)信息。1.2客戶服務(wù)客戶服務(wù)專業(yè)旨在改善營(yíng)業(yè)廳服務(wù)環(huán)境,提高客戶服務(wù)質(zhì)量,以實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)廳由“業(yè)務(wù)導(dǎo)向”向“客戶導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變。支撐該專業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)包括智能排隊(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)、智能身份識(shí)別系統(tǒng)和多媒體管理系統(tǒng)。1)智能排隊(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)客戶取號(hào)、叫號(hào)、業(yè)務(wù)辦理、評(píng)價(jià)的全流程自動(dòng)化管理[3-4];存儲(chǔ)客戶等待時(shí)間、業(yè)務(wù)辦理時(shí)間、客戶滿意率等反映客戶服務(wù)質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)。2)智能身份識(shí)別系統(tǒng):通過(guò)掃描客戶ID卡自動(dòng)識(shí)別客戶身份,實(shí)現(xiàn)客戶資料自動(dòng)調(diào)取、業(yè)務(wù)預(yù)辦理、通知接待、獲取客戶身份信息等功能。3)多媒體管理系統(tǒng):管理營(yíng)業(yè)廳多媒體設(shè)備,如大屏幕、液晶電視等;負(fù)責(zé)節(jié)目的編輯和播放;獲取多媒體設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。1.3監(jiān)控管理監(jiān)控管理專業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)視營(yíng)業(yè)廳的運(yùn)行狀態(tài),包括設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)視頻和服務(wù)質(zhì)量。該專業(yè)能夠遠(yuǎn)程控制營(yíng)業(yè)廳設(shè)備,為優(yōu)化管理提供輔助決策。支撐該專業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)包括展廳設(shè)備中控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和營(yíng)業(yè)廳服務(wù)管理系統(tǒng)。1)展廳設(shè)備中控系統(tǒng):監(jiān)視營(yíng)業(yè)廳內(nèi)的硬件設(shè)備,如投影儀、取號(hào)機(jī)、智能用電體驗(yàn)設(shè)備等。其可對(duì)設(shè)備故障發(fā)出告警,可對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。2)視頻監(jiān)控系統(tǒng):通過(guò)攝像機(jī)、鏡頭對(duì)營(yíng)業(yè)廳主要監(jiān)控點(diǎn)和重要通道及出入口進(jìn)行全面監(jiān)控,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像和數(shù)據(jù)的采集及信號(hào)處理,獲取并存儲(chǔ)營(yíng)業(yè)廳運(yùn)行視頻信息[5]。3)營(yíng)業(yè)廳服務(wù)管理系統(tǒng):營(yíng)業(yè)廳日常服務(wù)的綜合管理系統(tǒng)。其通過(guò)采集營(yíng)業(yè)廳的業(yè)務(wù)辦理和設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),對(duì)營(yíng)業(yè)廳設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,對(duì)營(yíng)業(yè)員服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為優(yōu)化管理提供輔助決策[2]。

2互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳信息集成需求分析

在互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳中各個(gè)專業(yè)應(yīng)用以上信息系統(tǒng),可改善營(yíng)業(yè)廳服務(wù)環(huán)境,提升客戶服務(wù)質(zhì)量。但任一專業(yè)僅依靠自身采集的信息無(wú)法獨(dú)立完成工作,例如:客戶服務(wù)專業(yè)需要業(yè)務(wù)支持專業(yè)提供客戶檔案信息以識(shí)別客戶身份;監(jiān)控管理專業(yè)需要客戶服務(wù)和業(yè)務(wù)支持專業(yè)提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)營(yíng)業(yè)廳設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)控。因此,需要在營(yíng)業(yè)廳范圍內(nèi)全面考慮信息交互,實(shí)現(xiàn)專業(yè)間信息雙向流動(dòng),互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳信息流如圖1所示。同時(shí),各專業(yè)內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)之間也存在信息雙向交互。支撐業(yè)務(wù)支持專業(yè)的自助服務(wù)設(shè)備管理系統(tǒng)和營(yíng)銷系統(tǒng)需交互客戶檔案和業(yè)務(wù)辦理信息;監(jiān)控管理專業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、展廳設(shè)備中控系統(tǒng)和營(yíng)業(yè)廳服務(wù)管理系統(tǒng)需交互設(shè)備狀態(tài)和視頻信息等。應(yīng)用系統(tǒng)之間信息流如圖2所示。圖1互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳信息流Fig.1Informationflowofinteractivebusinesshall圖2應(yīng)用系統(tǒng)信息流Fig.2Informationflowofapplicationsystem營(yíng)業(yè)廳需要集成的信息可劃分為3類:檔案信息、業(yè)務(wù)信息和工況信息。檔案信息包括企業(yè)、人員、設(shè)備的基本檔案;業(yè)務(wù)信息描述每筆業(yè)務(wù)具體辦理情況,包括辦理時(shí)間、辦理人員、業(yè)務(wù)類型、評(píng)價(jià)結(jié)果等;工況信息包括營(yíng)業(yè)廳環(huán)境工況、設(shè)備運(yùn)行工況和視頻監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)工況。專業(yè)信息集成需求如圖3所示。由于各應(yīng)用系統(tǒng)在營(yíng)業(yè)廳發(fā)展的不同階段面向不同領(lǐng)域開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)模型和接口標(biāo)準(zhǔn)各不相同。因此,隨著系統(tǒng)種類的增多和復(fù)雜度的增加,全局范圍內(nèi)的信息交叉重疊和數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象凸顯。圖2中各系統(tǒng)須面向箭頭另一端所指向的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)專用接口適配器,以完成數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換,且無(wú)法方便地實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)廳范圍內(nèi)的信息交換和數(shù)據(jù)共享。此外,系統(tǒng)升級(jí)改造和數(shù)據(jù)模型變化會(huì)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,維護(hù)成本巨大。因此,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息的有效集成需解決兩方面問(wèn)題:一是建立統(tǒng)一的信息交換數(shù)據(jù)模型;二是形成有效的信息交互機(jī)制。

3信息建模及交互方式

IEC61970CIM是對(duì)電網(wǎng)元件模型組織處理的方式,其核心思想是面向?qū)ο?、互操作和即插即用,能夠解決輸電環(huán)節(jié)信息集成問(wèn)題[6-7]。目前,IEC61970CIM應(yīng)用還未延伸到用電領(lǐng)域。本文參照IEC61970CIM的建模思想[8-10],針對(duì)營(yíng)業(yè)廳信息集成需求,將營(yíng)業(yè)廳數(shù)據(jù)模型以分包的形式進(jìn)行處理,并將其劃分為檔案包(Files)、業(yè)務(wù)包(Businesses)、設(shè)備包(Devices)、設(shè)施包(Facilities)、量測(cè)包(Measure)和字典包(Domain),每個(gè)包里定義了具體的對(duì)象類,圖4描述了各包之間的關(guān)系。圖4營(yíng)業(yè)廳數(shù)據(jù)模型間的關(guān)系Fig.4Relationsamongdatamodelsofbusinesshall營(yíng)業(yè)廳數(shù)據(jù)模型的分包內(nèi)容如下。1)字典包:是數(shù)據(jù)單位的字典,定義了被其他任何包中任何類使用的屬性的數(shù)據(jù)類型(Data)。2)檔案包:建立了營(yíng)業(yè)廳檔案模型,包括企業(yè)檔案類(EnterpriseFile)、營(yíng)業(yè)廳檔案類(HallFile)、營(yíng)業(yè)員檔案類(AssistantFile)和用電客戶檔案類(GuestFile)等。檔案包是容器包,是其他包的基礎(chǔ),且依賴于字典包。3)業(yè)務(wù)包:建立了營(yíng)業(yè)廳業(yè)務(wù)模型,包括業(yè)務(wù)咨詢類(Consultation)、費(fèi)用繳納類(Payment)和業(yè)務(wù)辦理類(Management)。用于支持涉及業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用,如營(yíng)銷系統(tǒng)、服務(wù)管理系統(tǒng)。業(yè)務(wù)包依賴于檔案包、量測(cè)包和字典包。4)設(shè)備包:建立了營(yíng)業(yè)廳的設(shè)備模型,包括自助服務(wù)設(shè)備類(SelfServiceDev)、智能排隊(duì)設(shè)備類(QueueDev)、媒體設(shè)備類(ReleaseDev)、視頻監(jiān)控設(shè)備類(VideoDev)等。定義設(shè)備的基本屬性和量測(cè),用于各應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的建模。設(shè)備包依賴檔案包、量測(cè)包和字典包。5)設(shè)施包:建立了營(yíng)業(yè)廳的設(shè)施模型,包括客戶設(shè)施類(GuestFac)、營(yíng)業(yè)人員設(shè)施類(AssistantFac)、展示設(shè)施類(ShowFac)、戶外設(shè)施類(OutdoorFac)等,用于對(duì)營(yíng)業(yè)廳設(shè)施的信息化管理。設(shè)施包依賴于檔案包、量測(cè)包和字典包。6)量測(cè)包:描述了各應(yīng)用間交換的動(dòng)態(tài)量測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合(MeasureSet)。對(duì)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)是業(yè)務(wù)量測(cè)數(shù)據(jù)集(BusiMeasureSet),包括時(shí)間、金額、滿意率等;對(duì)設(shè)備來(lái)說(shuō)是設(shè)備量測(cè)數(shù)據(jù)集(DevMeasureSet),包括狀態(tài)量、數(shù)字量、浮點(diǎn)量等。量測(cè)包與業(yè)務(wù)包、設(shè)備包共同完成對(duì)業(yè)務(wù)、設(shè)備的動(dòng)態(tài)描述。量測(cè)包依賴于字典包。信息與數(shù)據(jù)模型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5所示。圖5信息與數(shù)據(jù)模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系Fig.5Correspondingrelationshipbetweeninformationanddatamodel圖4所示的3層層次關(guān)系構(gòu)建出營(yíng)業(yè)廳信息的基礎(chǔ)模型框架。營(yíng)業(yè)廳運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的新型數(shù)據(jù)對(duì)象可按需要添加到對(duì)應(yīng)包中。業(yè)務(wù)包、設(shè)備包和設(shè)施包相互關(guān)聯(lián),且依賴于檔案包和量測(cè)包,能夠使數(shù)據(jù)對(duì)象在交互信息時(shí)通過(guò)統(tǒng)一接口描述其具有共性的行為,且行為細(xì)節(jié)被接口內(nèi)部實(shí)現(xiàn)所隱藏,使對(duì)象間的信息交互更為方便。而營(yíng)業(yè)廳的數(shù)據(jù)對(duì)象均可由位于上層的業(yè)務(wù)包、設(shè)備包和設(shè)施包的基礎(chǔ)對(duì)象派生得出,并在子對(duì)象中豐富個(gè)性化屬性,完成對(duì)模型的完整描述。自助繳費(fèi)終端模型見(jiàn)圖6。圖6中,由自助服務(wù)設(shè)備(SelfServiceDev)派生出自助繳費(fèi)終端設(shè)備(SelfPayDev)子對(duì)象,并加入讀卡器、驗(yàn)鈔機(jī)、打印機(jī)等自有屬性,而自助服務(wù)設(shè)備本身聚合了檔案包中的企業(yè)檔案對(duì)象、營(yíng)業(yè)廳檔案對(duì)象、用電客戶檔案對(duì)象和業(yè)務(wù)包中的費(fèi)用繳納對(duì)象、業(yè)務(wù)辦理對(duì)象,以及量測(cè)包中的業(yè)務(wù)量測(cè)數(shù)據(jù)集、設(shè)備量測(cè)數(shù)據(jù)集,建立了支持自助繳費(fèi)終端業(yè)務(wù)和設(shè)備管理的完整信息模型。信息交互時(shí)利用工具導(dǎo)入導(dǎo)出信息模型,形成可擴(kuò)展置標(biāo)語(yǔ)言(XML)格式的模型信息文件,在營(yíng)業(yè)廳采用面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)和基于企業(yè)服務(wù)總線(ESB)思想的局部信息總線實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用之間的信息交互。SOA是具有松耦合特點(diǎn)的組件模型,它從業(yè)務(wù)操作和工作流程的角度將應(yīng)用相互聯(lián)系,通過(guò)在應(yīng)用之間定義良好的接口及契約,使各應(yīng)用以統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互,且應(yīng)用內(nèi)部的改變和新應(yīng)用的接入不會(huì)對(duì)其他應(yīng)用產(chǎn)生顯著影響。例如:實(shí)際中,當(dāng)營(yíng)銷系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí),不會(huì)對(duì)使用用電客戶檔案、企業(yè)檔案等數(shù)據(jù)的自助服務(wù)設(shè)備管理系統(tǒng)、智能身份識(shí)別系統(tǒng)產(chǎn)生影響,有效減少了應(yīng)用系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)的工作量。ESB是SOA的消息傳遞架構(gòu),可提供事件驅(qū)動(dòng)和文檔導(dǎo)向等處理模式,以及分布式運(yùn)行管理機(jī)制。利用基于ESB技術(shù)的局部信息總線可實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)廳應(yīng)用間不同消息和信息的準(zhǔn)確、高效和安全傳遞。例如:自助服務(wù)設(shè)備管理系統(tǒng)中,自助服務(wù)終端設(shè)備的增減以及終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化可通過(guò)局部信息總線以消息方式及時(shí)通知服務(wù)管理系統(tǒng)和營(yíng)銷系統(tǒng)?;赟OA架構(gòu)和ESB總線技術(shù)的信息交互方式如圖7所示。

4應(yīng)用案例

2010年,國(guó)家電網(wǎng)公司在中新天津生態(tài)城開(kāi)展了智能電網(wǎng)綜合示范園區(qū)建設(shè)工作,并于2011年9月完成12項(xiàng)重點(diǎn)示范工程建設(shè)。作為12項(xiàng)智能電網(wǎng)示范工程之一的生態(tài)城營(yíng)業(yè)廳體現(xiàn)了信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的建設(shè)理念,建設(shè)了一批支撐互動(dòng)化的硬件設(shè)備和相關(guān)信息系統(tǒng),并應(yīng)用上文提出的數(shù)據(jù)建模方法抽取營(yíng)業(yè)廳中自助繳費(fèi)終端、自助業(yè)務(wù)辦理終端、智能排隊(duì)機(jī)、多媒體設(shè)備等硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)模型,同時(shí)建立企業(yè)檔案、營(yíng)業(yè)廳檔案模型、用電客戶檔案模型,建立設(shè)備、設(shè)施、人員的廣域量測(cè)數(shù)據(jù)集,指導(dǎo)自助服務(wù)終端管理系統(tǒng)、智能排隊(duì)系統(tǒng)、智能身份識(shí)別系統(tǒng)、服務(wù)管理系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。在各應(yīng)用系統(tǒng)中建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)對(duì)象邏輯視圖以及邏輯視圖到業(yè)務(wù)視圖的關(guān)系映射,按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型開(kāi)發(fā)上層業(yè)務(wù)應(yīng)用,并適度改造已有營(yíng)銷系統(tǒng)接口模型;約定應(yīng)用之間通過(guò)XML文件格式交互模型信息,并通過(guò)封裝應(yīng)用業(yè)務(wù)流程,形成統(tǒng)一交互接口,構(gòu)建松耦合度的SOA;利用營(yíng)業(yè)廳內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基于ESB技術(shù)的局部信息交互總線,通過(guò)事件驅(qū)動(dòng)、消息觸發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用之間信息交互,實(shí)現(xiàn)了信息在營(yíng)業(yè)廳范圍內(nèi)的高效流轉(zhuǎn),為營(yíng)業(yè)廳的互動(dòng)化管理和服務(wù)搭建信息平臺(tái),同時(shí)為營(yíng)業(yè)廳信息系統(tǒng)的便捷運(yùn)行、維護(hù)和模塊化功能擴(kuò)展奠定了基礎(chǔ)。5結(jié)語(yǔ)本文針對(duì)智能電網(wǎng)背景下?tīng)I(yíng)業(yè)廳信息化、互動(dòng)化建設(shè)所帶來(lái)的信息系統(tǒng)大量增加,系統(tǒng)間信息分散,無(wú)法有效集成和充分利用信息等問(wèn)題,闡述了互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳各應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能,分析了互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳信息流動(dòng)機(jī)制和信息集成需求,并在此基礎(chǔ)上給出了信息統(tǒng)一建模方法和標(biāo)準(zhǔn)交互方式,為互動(dòng)化營(yíng)業(yè)廳信息資源的進(jìn)一步整合和深度挖掘打下了基礎(chǔ)。

本文作者:陳新賀宋偉陸瑩工作單位:中國(guó)電力科學(xué)研究院