信息集成需求分析与数据建模论文

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1互动化营业厅应用系统介绍

互动化营业厅的应用系统按专业方向可划分为业务支持、客户服务和监控管理3个专业，各专业包括若干应用系统，各应用系统在功能上相对独立，但相互间需要信息交流、协同配合，以共同完成营业厅运行管理和互动化服务支撑。1．1业务支持业务支持专业为客户业务办理提供信息化手段。业务办理分为柜台办理和自助办理2个功能。营销系统和自助服务设备管理系统可实现以上功能，且已在供电营业厅中得到广泛应用。1）营销系统：用电业务办理的主要支撑系统，包括用电客户档案管理、用电信息管理、业扩报装、费用缴纳等功能；存储营业厅档案、营业员档案、客户用电信息、业务办理记录等重要数据模型，是营业厅运营的基础系统。2）自助服务终端管理系统：连接营业厅自助缴费终端、自助业务办理终端等自助服务终端设备，管理自助服务终端的日常交易和设备运行，存储自助终端设备的档案信息、交易记录和运行状态信息。1．2客户服务客户服务专业旨在改善营业厅服务环境，提高客户服务质量，以实现营业厅由“业务导向”向“客户导向”转变。支撑该专业的应用系统包括智能排队评价系统、智能身份识别系统和多媒体管理系统。1）智能排队评价系统：实现客户取号、叫号、业务办理、评价的全流程自动化管理［3－4］；存储客户等待时间、业务办理时间、客户满意率等反映客户服务质量的重要数据。2）智能身份识别系统：通过扫描客户ID卡自动识别客户身份，实现客户资料自动调取、业务预办理、通知接待、获取客户身份信息等功能。3）多媒体管理系统：管理营业厅多媒体设备，如大屏幕、液晶电视等；负责节目的编辑和播放；获取多媒体设备运行状态信息。1．3监控管理监控管理专业实时监视营业厅的运行状态，包括设备状态、现场视频和服务质量。该专业能够远程控制营业厅设备，为优化管理提供辅助决策。支撑该专业的应用系统包括展厅设备中控系统、视频监控系统和营业厅服务管理系统。1）展厅设备中控系统：监视营业厅内的硬件设备，如投影仪、取号机、智能用电体验设备等。其可对设备故障发出告警，可对设备进行远程遥控。2）视频监控系统：通过摄像机、镜头对营业厅主要监控点和重要通道及出入口进行全面监控，可实现实时图像和数据的采集及信号处理，获取并存储营业厅运行视频信息［5］。3）营业厅服务管理系统：营业厅日常服务的综合管理系统。其通过采集营业厅的业务办理和设备运行实时数据，对营业厅设备进行统一管理，对营业员服务质量进行统计分析，为优化管理提供辅助决策［2］。

2互动化营业厅信息集成需求分析

在互动化营业厅中各个专业应用以上信息系统，可改善营业厅服务环境，提升客户服务质量。但任一专业仅依靠自身采集的信息无法独立完成工作，例如：客户服务专业需要业务支持专业提供客户档案信息以识别客户身份；监控管理专业需要客户服务和业务支持专业提供设备运行状态，以实现对整个营业厅设备的统一监控。因此，需要在营业厅范围内全面考虑信息交互，实现专业间信息双向流动，互动化营业厅信息流如图1所示。同时，各专业内部应用系统之间也存在信息双向交互。支撑业务支持专业的自助服务设备管理系统和营销系统需交互客户档案和业务办理信息；监控管理专业的视频监控系统、展厅设备中控系统和营业厅服务管理系统需交互设备状态和视频信息等。应用系统之间信息流如图2所示。图1互动化营业厅信息流Fig．1Informationflowofinteractivebusinesshall图2应用系统信息流Fig．2Informationflowofapplicationsystem营业厅需要集成的信息可划分为3类：档案信息、业务信息和工况信息。档案信息包括企业、人员、设备的基本档案；业务信息描述每笔业务具体办理情况，包括办理时间、办理人员、业务类型、评价结果等；工况信息包括营业厅环境工况、设备运行工况和视频监控的现场工况。专业信息集成需求如图3所示。由于各应用系统在营业厅发展的不同阶段面向不同领域开发设计，数据模型和接口标准各不相同。因此，随着系统种类的增多和复杂度的增加，全局范围内的信息交叉重叠和数据孤岛现象凸显。图2中各系统须面向箭头另一端所指向的系统开发专用接口适配器，以完成数据模型的转换，且无法方便地实现营业厅范围内的信息交换和数据共享。此外，系统升级改造和数据模型变化会对相关系统产生影响，维护成本巨大。因此，实现系统间信息的有效集成需解决两方面问题：一是建立统一的信息交换数据模型；二是形成有效的信息交互机制。

3信息建模及交互方式

IEC61970CIM是对电网元件模型组织处理的方式，其核心思想是面向对象、互操作和即插即用，能够解决输电环节信息集成问题［6－7］。目前，IEC61970CIM应用还未延伸到用电领域。本文参照IEC61970CIM的建模思想［8－10］，针对营业厅信息集成需求，将营业厅数据模型以分包的形式进行处理，并将其划分为档案包（Files）、业务包（Businesses）、设备包（Devices）、设施包（Facilities）、量测包（Measure）和字典包（Domain），每个包里定义了具体的对象类，图4描述了各包之间的关系。图4营业厅数据模型间的关系Fig．4Relationsamongdatamodelsofbusinesshall营业厅数据模型的分包内容如下。1）字典包：是数据单位的字典，定义了被其他任何包中任何类使用的属性的数据类型（Data）。2）档案包：建立了营业厅档案模型，包括企业档案类（EnterpriseFile）、营业厅档案类（HallFile）、营业员档案类（AssistantFile）和用电客户档案类（GuestFile）等。档案包是容器包，是其他包的基础，且依赖于字典包。3）业务包：建立了营业厅业务模型，包括业务咨询类（Consultation）、费用缴纳类（Payment）和业务办理类（Management）。用于支持涉及业务的各种应用，如营销系统、服务管理系统。业务包依赖于档案包、量测包和字典包。4）设备包：建立了营业厅的设备模型，包括自助服务设备类（SelfServiceDev）、智能排队设备类（QueueDev）、媒体设备类（ReleaseDev）、视频监控设备类（VideoDev）等。定义设备的基本属性和量测，用于各应用系统对设备的建模。设备包依赖档案包、量测包和字典包。5）设施包：建立了营业厅的设施模型，包括客户设施类（GuestFac）、营业人员设施类（AssistantFac）、展示设施类（ShowFac）、户外设施类（OutdoorFac）等，用于对营业厅设施的信息化管理。设施包依赖于档案包、量测包和字典包。6）量测包：描述了各应用间交换的动态量测数据的数据集合（MeasureSet）。对业务来说是业务量测数据集（BusiMeasureSet），包括时间、金额、满意率等；对设备来说是设备量测数据集（DevMeasureSet），包括状态量、数字量、浮点量等。量测包与业务包、设备包共同完成对业务、设备的动态描述。量测包依赖于字典包。信息与数据模型之间的对应关系如图5所示。图5信息与数据模型的对应关系Fig．5Correspondingrelationshipbetweeninformationanddatamodel图4所示的3层层次关系构建出营业厅信息的基础模型框架。营业厅运行过程中出现的新型数据对象可按需要添加到对应包中。业务包、设备包和设施包相互关联，且依赖于档案包和量测包，能够使数据对象在交互信息时通过统一接口描述其具有共性的行为，且行为细节被接口内部实现所隐藏，使对象间的信息交互更为方便。而营业厅的数据对象均可由位于上层的业务包、设备包和设施包的基础对象派生得出，并在子对象中丰富个性化属性，完成对模型的完整描述。自助缴费终端模型见图6。图6中，由自助服务设备（SelfServiceDev）派生出自助缴费终端设备（SelfPayDev）子对象，并加入读卡器、验钞机、打印机等自有属性，而自助服务设备本身聚合了档案包中的企业档案对象、营业厅档案对象、用电客户档案对象和业务包中的费用缴纳对象、业务办理对象，以及量测包中的业务量测数据集、设备量测数据集，建立了支持自助缴费终端业务和设备管理的完整信息模型。信息交互时利用工具导入导出信息模型，形成可扩展置标语言（XML）格式的模型信息文件，在营业厅采用面向服务架构（SOA）和基于企业服务总线（ESB）思想的局部信息总线实现各应用之间的信息交互。SOA是具有松耦合特点的组件模型，它从业务操作和工作流程的角度将应用相互联系，通过在应用之间定义良好的接口及契约，使各应用以统一和通用的方式进行交互，且应用内部的改变和新应用的接入不会对其他应用产生显著影响。例如：实际中，当营销系统的业务流程和数据结构发生变化时，不会对使用用电客户档案、企业档案等数据的自助服务设备管理系统、智能身份识别系统产生影响，有效减少了应用系统升级维护的工作量。ESB是SOA的消息传递架构，可提供事件驱动和文档导向等处理模式，以及分布式运行管理机制。利用基于ESB技术的局部信息总线可实现营业厅应用间不同消息和信息的准确、高效和安全传递。例如：自助服务设备管理系统中，自助服务终端设备的增减以及终端内部结构的变化可通过局部信息总线以消息方式及时通知服务管理系统和营销系统。基于SOA架构和ESB总线技术的信息交互方式如图7所示。

4应用案例

2010年，国家电网公司在中新天津生态城开展了智能电网综合示范园区建设工作，并于2011年9月完成12项重点示范工程建设。作为12项智能电网示范工程之一的生态城营业厅体现了信息化、自动化、互动化的建设理念，建设了一批支撑互动化的硬件设备和相关信息系统，并应用上文提出的数据建模方法抽取营业厅中自助缴费终端、自助业务办理终端、智能排队机、多媒体设备等硬件设备的数据模型，同时建立企业档案、营业厅档案模型、用电客户档案模型，建立设备、设施、人员的广域量测数据集，指导自助服务终端管理系统、智能排队系统、智能身份识别系统、服务管理系统等信息系统的底层数据库设计。在各应用系统中建立统一的数据对象逻辑视图以及逻辑视图到业务视图的关系映射，按照统一的数据模型开发上层业务应用，并适度改造已有营销系统接口模型；约定应用之间通过XML文件格式交互模型信息，并通过封装应用业务流程，形成统一交互接口，构建松耦合度的SOA；利用营业厅内部网络建设基于ESB技术的局部信息交互总线，通过事件驱动、消息触发的方式实现各应用之间信息交互，实现了信息在营业厅范围内的高效流转，为营业厅的互动化管理和服务搭建信息平台，同时为营业厅信息系统的便捷运行、维护和模块化功能扩展奠定了基础。5结语本文针对智能电网背景下营业厅信息化、互动化建设所带来的信息系统大量增加，系统间信息分散，无法有效集成和充分利用信息等问题，阐述了互动化营业厅各应用系统的主要功能，分析了互动化营业厅信息流动机制和信息集成需求，并在此基础上给出了信息统一建模方法和标准交互方式，为互动化营业厅信息资源的进一步整合和深度挖掘打下了基础。

本文作者：陈新贺宋伟陆莹工作单位：中国电力科学研究院