“互联网+设计应用管理平台”构建方案的探析_曹效义.pdf

85“互联网+设计应用管理平台”构建方案的探析http:/ 数字化 第3期 DOI：10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2023.04.015*收稿日期：2022-03-08 作者简介：曹效义(1966)，男，正高级工程师，主要从事电力咨询设计和研究等工作。“互联网+设计应用管理平台”构建方案的探析曹效义(内蒙古电力经济技术研究院，内蒙古 呼和浩特 010090)摘要：针对我国传统电力设计方法目前存在的主要问题，提出一种“互联网+传统设计”模式解决的新思路。以“互联网+设计应用管理平台”建设项目研究为例，简述在信息化时代背景下基于“互联网+”关键技术研究和应用，构建“互联网+设计应用管理平台”的新技术路径，并在此基础上提出以“网络化”的设计应用管理平台建设为抓手，打造“互联网+传统电力设计行业”“社会化”平台的新理念，开创新一代电力设计方法的新局面。关键词：传统电力设计；“互联网+”；管理平台中图分类号：TP317 文献标志码：A 文章编号：1671-9913(2023)04-85-06Analysis of the Construction Scheme of “Internet+Design and Application Management Platform”CAO Xiaoyi(Inner Mongolia Research Institute of Electric Power Economy and Technology,Hohhot 010090,China)Abstract:Aiming at the main problems existing in the traditional design methods of electric power in China,a new idea of“Internet+traditional design”model is proposed.Taking the research on the construction project of“Internet+design application managementplatform”as an example,the new technology path of building an“Internet+design application management platform”based on the research and application of key technologies of“Internet+”in the context of the new information age is briefly described,and on this basis,the new concept of building a“socialized”platform forthe“Internet+”traditional power design industry is proposed,and a new situation of a new generation of power design methods is proposed.It provides a theoretical basis for the digital transformation and upgrading of the power design industry.Keywords:traditional power design;Internet+;management platform0 引言我国传统电力设计方法发展经历了手工绘图、计算机绘图、数字化技术 3 个阶段。目前，我国传统电力设计方法发展遇到的主要问题有：专业技术人员人才价值的作用发挥不充分；技术创新不足，数字化转型升级路径不够明晰；理念与认识有待进一步提高；国家和行业层面顶层设计需加大政策引领。如何将传统设计方法由定性分析到定量分析、静态分析到动态分析、手工计算向自动设计计算、安全性设计向优化设计等进行转 变1，需树立新思路、新技术、新理念的多维度思维，打开新一代电力设计方法的新局面。自 2015 年国家提出“互联网+”计划以 来，“互联网+”技术飞速发展。“互联网+传统行业”是利用“互联网+”和信息通信技术，86http:/电 力 勘 测 设 计第3期使互联网与传统行业进行深度融合。我国电力设计的从业者在传统设计的基础上探索并开辟新的设计方法，如协同设计、数字化设计、网络设计2-4，并研发了局域网络和产品数据管理(product data managerment,PDM)生产管理平 台3。虽然在技术创新有了提升，极大地减轻了设计人员的劳动强度，提高了工作效率，但仍有一些问题需要改进和提高，与“互联网+”新的信息化时代(即信息化、虚拟化、网络化、数字化、标准化、智能化、社会化和全球化)还有一定差距。特别是社会化进程慢、方法存在局限性、软硬件投入大利用小、资源浪费、共享性差。随着“互联网+”技术推广，传统电力设计方法必须转型升级到“互联网+”创新技术中。本文以“互联网+设计应用管理平台”(以下简称“管理平台”)建设项目研究为例，针对我国电力传统设计方法存在的主要问题，提出一种“互联网+传统设计”模式新思路的解决方案，推出了一个标准统一和通用性强的解决方法，构建电力设计共享的新生态，打造一个全新的在线办公、互联网专家库、设计师共享、网络协同、互联互通共享社会化的平台5-7。本文探析构建管理平台方案的平台规划、设计、开发等架构设置。硬件资源以数据库服务器、应用服务器、存储设计组成；软件资源系统建设采用浏览器/服务器(brower/server，B/S)结构，采用基于 Java EE 应用服务器的四层体系结构，应用面向服务架构(service-oriented architecture，SOA)技术，实现开放的架构设计、应用的模块化设计，保证系统的灵活性和可扩展性，未来可以本平台为基础，扩充数据管理相关业务功能，为建立数据中心奠定基础。该平台的关键技术应用了 SOA 技术、区块链技术和加密技术。1管理平台构建1.1 管理平台方案概况管理平台：促进专业协同、提升工作效率；规范设计流程、保障设计质量；提升设计管理水平、提供信息化支撑；资源整合、信息共享；实现设计流程的全过程管控、专业协同及互联网重要应用。构建方案面向实际业务需求，以组件层为基础，由总体系统架构、业务架构、功能架构和网络架构组成。为提供各类实际业务应用，设置规范化管理、工程项目管理、设计过程管理、协同设计、互联网设计众包、专家在线咨询、图档管理、辅助决策、统计分析和移动应用与系统管理等 10 个功能模块，同时为三维协同设计等软件提供扩展功能。平台构建基于互联网、云计算、大数据、区块链等技术，将“互联网+”与传统设计技术有效融合，并搭建一个“网络设计”社会化的管理平台。1.2 管理平台总体建设方案简述1.2.1 总体技术路线遵循国家、行业和公司有关规定及标准，应用目前主流关键技术，以满足设计企业技术选型及管理要求，统一技术架构，统一系统软件选型。管理平台建设涉及工程数据和成果数据的安全存储、系统间数据访问、设计流程管控、表单处理、数据统计分析等方面，为保证平台安全、稳定、高效运行，本平台建设采用分层体系设计，B/S 架构建设，遵循规范化、构件化、标准化的研发原则。业务应用 SOA 技术进行设计和开发，确保业务应用具有灵活性、开放性和可扩展性。应用平台采用基于 Java EE 应用服务器的分层体系结构，考虑按三层或多层体系架构，软件开发规范化、构件化、标准化。平台采用统一的数据库和虚拟化技术进行软硬件资源整合。采用区块链技术，建立公司私有区块链，实现数据的分布式存储、集体维护、公开透明、不可篡改、全程留痕和数据可追溯；采用组件化技术对业务应用进行抽象处理，提高系统灵活性和可扩展性，为业务应用提供必要的组件支撑，如消息组件、待办组件、流程组件、权限组件等。加强整体信息安全防护工作，最大程度保证信息安全；各应用系统原则上采用集中部署的形式进行建设。1.2.2 SOA技术面向服务的体系结构是一个组件模型，将应用程序的不同功能单元(以下简称“服务”)通过这些服务之间的接口和契约联系起来。接口采用中立的方式进行定义，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，使构建系统中的服务以统一和通用的方式进行交互。87“互联网+设计应用管理平台”构建方案的探析http:/ 数字化 第3期 对 SOA 技术的需求来源于为使业务信息系统变得更加灵活，以适应业务中的改变。通过允许强定义的关系和灵活的特定实现，信息系统既可以利用现有系统的功能，又可以准备在以后做一些改变来满足交互的需要。1.2.3 区块链技术区块链技术：利用块链式数据结构验证与存储数据；利用分布式节点共识算法生成和更新数据；利用密码学方式保证数据传输和访问安全；利用由自动化脚本代码组成的智能合约编程和操作数据。因有去中心化、开放性、独立性、安全性、匿名性等特点，因此在防伪造、防篡改、可追溯、可提效等方面表现突出。主要技术特征是分布式账本、非对称加密、共识机制、智能合约。在技术模型上，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成，如图 1 所示。?PoWPoSDPoSP2P?Merkle?图1 区块链基础架构模型图其中：数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法；网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；共识层主要封装网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；应用层封装了区块链的各种应用场景和案例。模型中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。1.2.4 加密技术对所有数据提供数据层、服务层、表现层多个层次的校验。对于涉及一个数据库的业务，采用数据库事务处理；对于涉及多个数据库的业务，采用 2 个阶段提交事务处理，出错后事务回退返回出错信息。对于关键数据，除采用数据库提供的加密技术，可以采用非对称加密算法和对称加密算法对数据进行加、解密。通过采用安全套接层(secure socket layer，SSL)的信息加密技术，在客户端浏览器和 WEB 服务器之间建立安全通信通道进行数据传输加密，客户端使用 HTTPS 协议访问业务应用。对于其中的重要数据如密码等，可以采用加密技术，客户端采用加密成密文数据在网络中传输。1.3 管理平台总体系统架构基于安全保障体系、运行管理体系及技术规范体系进行设计，采用支撑层、数据层、组件层、应用层分层设计，并通过数据接口，实现成果数据、工程数据、用户信息等数据与工程数据中心、生产任务管理系统等外部系统的数据交互。数据采用区块链技术，保证数据不可篡改、全程留痕和可追溯，如图 2 所示。1.4 管理平台业务架构通过对业务进行梳理，将工程设计项目管理平台业务分为：规范管理、项目管理、过程管理、专家咨询、设计众包、档案管理、综合管理 7 个部分，如图 3 所示。1.5 管理平台系统功能架构管理平台具体功能模块包括：工程项目管理、设计过程管理、协同设计、设计众包(互联网)、专家咨询、图档管理、辅助决策、统计分析、系统管理和规范化管理 10 个功能模块，以成本管理为核心，以进度计划为依据，实现成本、进度、质量、安全等全方位管理，如图 4 所示。88http:/电 力 勘 测 设 计第3期?图2 总体系统架构?图3 业务架构?图4 系统功能架构89“互联网+设计应用管理平台”构建方案的探析http:/ 数字化 第3期 系统功能架构中区块链技术应用：基于区块链的身份验证及设计过程留痕，在工程项目管理的工程计划中，基于区块链技术的计划分发，确