特大型电力营销管理信息系统建设案例

作者：shilly

2007/4/24 14:21:25

综述

　　上海市电力公司面对快速发展的城市电力营销管理需求，及时引进先进的信息技术系统，成功实施基于三层架构的“上海电力营销管理信息系统”，对全市范围内637万用户的用电进行统一管理，实现业务集中处理，达到服务标准统一、业务规范统一和数据结构统一，形成从上海市电力公司到各个供电公司、供电分公司、营业站的多层业务处理能力，成功建立起对电力市场真实、准确、及时的反应和预测机制，为电力营销提供科学、可靠的依据。OracleRAC作为“上海电力营销管理信息系统的中心数据库，不仅能够为该系统高效率地处理TB级业务数据提供强大的动力，同时，为系统未来的数据增长提供了灵活的扩展性和可管理性。

　　应用背景分析

　　上海市电力公司是国家电力公司的全资子公司，是上海地区从事电力生产和经营的特大型企业，肩负着为国际经济、金融与贸易中心——上海市提供电力保障的重任。而上海市的用电情况非常复杂，电力客户的范围十分广泛，大到220千伏的厂矿企业，小到220伏的居民用户，他们的用电需求直接影响着电力系统的电能生产。另一方面，用电管理业务非常繁杂，不仅包括营销管理、安全用电检查等几部分，每一部分还包括若干专业分支，例如营销管理中包括业扩报装、电费管理、电能计量管理等，每天都要产生大量的信息需要迅速加工处理，而且这些处理工作以周期性重复出现的方式进行，信息处理的工作量很大。同时，由于电力营销管理部分处理的客户用电信息是调度电力系统运行控制用户用电和收缴电费的依据，需要上海电力在一个地区内实行统一的政策规定和工作方式。

　　随着中国加入WTO，中国电力市场改革也将逐步到位。在新一轮电力改革完成之后，上海电力的业务内容从输电、配电到最后的计费、收费。因此，如何在日益开放的市场环境中提高企业的经济效益与社会效益，为上海经济的快速发展提供动力，为全市电力用户提供规范化的、高效率的服务，已成为上海市电力公司面临的严峻挑战。

　　为了配合公司营销体制改革，提高电力营销业务工作质量和工作效率，上海市电力公司决定对全市三大供电公司：市东供电公司、市南供电公司和市区供电公司进行信息资源整合，并在2000年底决定建设全市统一的电力营销管理信息系统。

　　上海电力营销管理信息系统是以现代计算机网络技术和通讯技术为基础，向客户提供迅速快捷的服务，并形成从上海市电力公司到各供电公司、供电分公司、营业站的多层业务处理能力，建立起对电力市场真实、准确、及时的反应和预测机制，为电力营销提供科学、可靠的依据。

　　系统需求特点

　　上海电力希望通过集中的电力营销管理信息系统，存储和管理全市所有的用户数据和电费帐务数据，并通过广域网将公司下属各供电公司和供电分公司联网，实现数据集中存储和管理、业务集中处理，达到服务标准统一、业务规范统一、数据结构统一的目标。

　　这是一个特大型的信息管理系统，具有系统高度集中、数据量大、并发度高、数据结构复杂、负载重等特点。目前，上海电力用户已达637万户，每户每月都要产生抄表信息、电费应收、电费实收、帐务结算等数据，平均一个月要新增2500万条记录。同时，上海电力营销管理信息系统将覆盖上海市电力公司下属3个供电公司、13个供电分公司以及54个供电营业站，近1400多位工作人员每天都需要使用该系统开展日常工作，这还不包括通过Internet查询访问的用户。

　　另一方面，由于电力行业的业务特点，用户的电费计算过程比较复杂，涉及的信息量较大，除了当月的抄表结算电量外，还涉及业务变更和换表导致的拆回电量，同时受到国家电价政策和行业发展政策影响，不同行业的用户的电量电费计算标准都有差异。另外，在用户端的计量装置上存在着上下级的总分关系、同级的并列关系、转供关系等等，这些都导致了每一笔电费生成的计算模型异常复杂，从而对系统的性能要求非常苛刻。同时，由于该系统直接涉及到用户的电费、帐务等财务信息，因此，对于数据的安全性和可靠性提出了非常高的要求。

　　因此，上海电力营销管理信息系统对存储、管理所有数据的数据库系统提出了很高的要求：

　　首先，要求集中的数据库系统能够高效率地处理TB级的数据量和十亿条记录量级的超大表。

　　其次，因为并发度高，每个操作涉及的数据关系复杂，要求数据库系统能够有效的解决并发访问过程中的数据竞争和锁机制。

　　第三，在数据集中和应用集中的应用环境下，因为复杂度高，要求数据库能够采用并行处理技术，通过多台数据库主机并行处理来提高系统的处理性能。

　　第四，要求数据库系统具有高可靠性，能够满足系统24小时不间断联机处理的要求。即使在网络中断或者一台主机瘫痪的情况下也要求能够做到事务处理不间断进行。

　　最后，要求数据库能够根据时间将数据分区存储。由于电力营销业务处理中具有明显的时间特性，一方面随着时间的推移系统的数据量不断积累，另一方面，业务数据明显地分为历史数据和当前数据。通过根据时间将数据进行分区存储，不仅能够有效解决数据量不断增加后的性能问题，同时也能够解决对于历史数据的后备存储保护问题。

　　解决之道

　　基于上海电力营销管理信息系统所处理数据的大规模和复杂性，上海电力在技术选型过程中，在选择主机系统之前，首先选定采用OracleRAC（集群数据库）作为中心数据库系统。Oracle合作伙伴朗新信息科技公司针对上海电力的应用需求特点，提出了建立在中间件基础上的三层架构解决方案，采用OracleRAC集群数据库作为后台数据存储管理系统，以中间件系统进行进程调度和管理，从而能够很好地解决了上海电力数据高度集中、业务集中处理后，对系统处理性能和系统安全性的要求。也使上海电力营销管理信息系统成为电力行业首个采用三层架构体系的大型营销管理系统。

　　上海电力营销管理信息系统以两台HP AlphaServer GS160小型机作为数据库服务器，以Tru64 UNIX V5.1A作为操作系统，采用TruCluster集群管理软件并配合Memory Channel构成双机群集系统，其中Oracle 9.2.0.1数据库通过OracleRAC构成双机并行处理。

　　系统在2001年年初开始规划，2001年7月开始实施，目前已经在上海电力所属的3个供电公司、13个供电分公司投入运行。这一大型复杂系统得以顺利实施，上海电力公司领导层和各业务部门的大力支持是其中的关键因素。在系统的建设过程中，始终得到上海市电力公司领导层的大力支持，从最初的调研考察、确定建设规划，到招投标工作，以及试点开发和实施推广，都得到了上海市电力公司市场营销部和发展计划部的领导和密切配合，确保了这一大型、复杂的电力营销管理信息系统得以顺利实施。

　　应用效益

　　目前上海电力营销管理信息系统已经在上海电力所属的3个供电公司、13个供电分公司投入运行，全面达到了预定的建设目标，成功实现了上海电力数据集中、工作标准统一、业务规范统一的目的。通过该系统，上海市电力公司建设起覆盖全公司范围的高度集中统一的电力营销管理信息系统，能够做到全市业务处理统一服务标准、统一业务规范、统一工作考核，为上海电力提高服务质量、提高企业管理水平提供了有力支持。同时，通过该系统的建设，成功地把上海市电力公司下属各个供电公司和供电分公司的市场营销工作都纳入到集中统一的一套计算机系统中，建立起了平面透明的监管和考核机制，实现了从上到下的规范、透明化管理。并且能够实时统计和分析市场营销工作的各种数据，为管理决策提供了强有力的支持。

　　以OracleRAC作为中心数据库的上海电力营销管理信息系统自投入使用以来，运行高效、稳定，为上海电力下属3个供电公司、13个供电分公司的从营业受理、勘察设计、用电检查、计量装接、抄表计算、电费帐务到财务结算的所有市场营销工作提供了强大的平台，目前，该系统承担着上海市637万用户的用电报装、抄表出帐、电费结算的工作，平均日处理资金近1亿元，日处理交易近80万笔。OracleRAC为该系统高效率处理如此庞大复杂的业务数据提供澎湃动力。

　　现在，在已经实现连接的供电分公司与上海电力公司之间，信息的传递更加及时、准确。随着电力营销管理信息系统实施的逐步深入，电力系统的信息得到越来越透明的管理。一方面，通过系统建立起来的面向管理层的综合信息查询系统，可以实现报表自动报送和汇总系统的建立，进一步提高工作效率和数据的真实性，让决策层随时察看全市权限控制到的任何地方的电力营销实时数据。另一方面，借助集中式的电力营销管理信息系统，上海电力将在全市范围内实现信息共享，使得上海电力600多万用户，无论是工业用户还是居民用户，都可以随时到上海电力相关部门来办理各种用电手续和在全市范围内查询用电情况，方便、快捷。

　　为什么选择ORACLE

　　OracleRAC全面满足了上海电力营销管理系统对数据库的应用需求，从而能够在上海电力营销管理信息系统的数据库技术选型中脱颖而出。主要基于以下三方面原因：

　　第一，OracleRAC提供了强大的双机并行处理功能，能够有效地提高上海电力营销管理信息系统的性能。

　　第二，OracleRAC基于时间的分区技术能够有效解决上海电力大表访问的性能问题。

　　第三，OracleRAC够较好的解决并发访问时的锁机制问题。由于系统数据集中后，用户数量增加，并发访问量增加，容易引起数据竞争，另一方面，电费计算的模型较为复杂，需要使用的原始数据比较多，同时在计算过程中通常是几百户或者几千户的电费数据作为一个事务一起提交以加快速度，此时同时锁住的数据量较大，也容易引发死锁。OracleRAC在这方面的领先优势，能够高效率地解决这些问题。

　　OracleRAC在以上三方面的强大功能，能够为上海电力营销管理信息系统的软件设计和开发带了极大的好处和方便。如果不然，需要开发人员从应用层面来解决并行处理、数据分区和防止竞争的问题，从而大幅度增加软件设计的复杂度和可维护性。

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