论行业应用软件系统的开发规划

摘要

    本人于去年有幸参与了公司项目《国家电网电力用户用电信息采集系统》，并担任项目负责人。本系统分为三层实现：主站层，采集终端层，智能表计层。《用电信息采集系统》具有很强的电力行业背景，需要供电局、电力科学研究院、智能表计厂家专业人员和项目研发人员通力协作，才能很好地完成项目。与常规通用软件系统相比，具有明显的差异，主要表现在系统的计划、分析、设计、实现、测试和维护均带有明显的行业特点。行业应用软件的成功开发必须遵循行业规范，正确使用行业内的专业术语，保持与行业专家和用户的沟通。

本人在项目中主要负责系统分析和架构设计工作，在实践中，我发现，行业应用软件系统从规划到诞生起就应该从行业中汲取营养，才能长出行业特征，具有行业味道，满足行业应用的需求。

正文

去年，本人参与了公司《国家电网电力用户用电信息采集系统》项目。在项目中，本人担任项目负责人，主要完成项目规划、分析和设计的工作。《用电信息采集系统》项目是为供电局营销部进行电力计量计费、电能质量监测、用电信息数据分析等应用而开发的项目。国家电网在用电信息采集系统的建设上颁布了指导意见和功能规范，在实现上，我司遵循国家电网相关规范要求分为三层：主站层、采集终端层和智能表计层。在开发工作中，我司主要完成主站和采集终端的开发，智能表计进行采购。

由于电力行业的特殊性，完全由开发人员学习领域知识，也不现实，这就必须要求用户和行业专家进行协作。

聘请行业专家做为项目组的顾问是个比较好的办法。行业专家主要做为领域知识源，提供技术文件和对规范和功能进行专业的解释。由于采集系统的特殊性：一要符合国家电网的采集系统规范，二要采集不同协议的智能表计。我们聘请了国家电网电力科学研究院的专家做我们的顾问，并和智能表计生产厂家进行沟通，得到了他们的协作。在涉及到采集系统功能规范上有不明确的地方或理解上有歧义时，我们请求电力科学院的专家给我们做出解释，并在技术宣贯时直接跟专家进行面对面的沟通。在采集子系统的实现时，我们和各表计厂家进行协作，他们提供表计的采集流程和协议，由我们实现。

用户是应用软件现在和未来需求的提供者，其对项目成败的重要性显而易见。采集系统的主要用户是供电局营销部的管理人员和业务人员，其次是采集系统的维护人员。我们直接和供电局营销部的人员进行沟通，由他们提供系统的具体需求和应用场景，并请他们给我们讲解电力计量计费相关方面的知识，以及电能质量方面警告产生的条件。为我们正确实现系统的功能打下了基础。由于采集系统面广点多，涉及到千家万户，采集终端需要在现场安装，且量非常巨大，如果不考虑维护人员的需求，将来系统移交后将给他们的工作带来麻烦。经过跟维护人员沟通，他们要求我们采集系统必需实现快速定位故障的功能，避免现场维护时来来回回地查找。在软件开发的各个阶段，我们都会请用户参与到技术评审中，与用户充分合作。

开发人员是项目的建设者。从项目起始就需要对系统功能规范进行分析，对用户进行需求诱导，建立领域分析模型；从分析模块过渡到设计模型，建立软件的构造蓝图；需要完成编码测试和移交。由于采集系统的行业特殊性，软件设计人员需要了解目前市面上智能表计的种类和特点及现场总线的种类和特点，在系统设计时从架构上就要支持多表计协议和多现场总线协议。具体开发者需要学习关键的部分行业知识，如电能计量中多费率的实现知识，电能质量告警产生相关条件。开发人员在开发过程中，遇到行业知识问题时，需要随时与专业人员请教。这也要求开发人员具有较强的学习能力。

与常规的通用软件进行比较，用电信息采集系统在开发过程中也有明显的差异：

一、在计划阶段，具有行业背景的应用软件与通用软件的目的是不同的，《用电信息采集系统》主要完成供电局营销部的电力计量计费、电能质量监测、用电信息数据分析等业务。同时采集系统还要满足国家电网的功能规范要求，否则将不能通过国家电网电力科学研究院的功能测试及入网测试。采集系统涉及的点多面广，要求具有较高的可靠性，易使用性，数据正确性和完整性。在系统方案制定时必须针对这些特点进行。

二、在分析阶段，通用软件一般满足用户的需求即可，而电力行业软件的一个显著特点是，要满足国家电网公司相关功能规范的要求。在进行需求分析时首先要对国家电网公司颁布的指导意见和系统功能规范进行分析，提取出业务需求和功能需求。在不违背这个大框架的前提下与各供电局营销人员进行其它业务需求的讨论及挖掘。由于用电系统实现对所有用户的用电信息的采集，用户面广量大，用电环境各异。后期维护工作量也大，需要考虑系统在调试工作难度及操作上的易用性。因此在建立系统分析模型时需要从这些方面着手。由于应用软件行业特征较强，在采用面向对象分析时，类的命名尽量采用专业术语，便于和行业专家和用户沟通。

三、在设计阶段，行业背景的应用软件与通用软件相比，在用户界面设计、数据采集、数据处理、监测分析各方面都表现出行业的气息。我们在开发用电信息采集系统时，充分考虑到数据采集的特点，在设计模型中就将多表计协议支持和多现场总线支持考虑进去，在系统运行时能够动态扩展表计协议和现场总线规约。用户界面设计中，采用具有电力行业特征的背景图，各个控件的命名采用行业专业术语。在进行子系统划分时，根据行业特点划分数据采集子系统、计量计费子系统、电能质量监测子系统、数据处理和分析子系统等等。在完成设计模型后，我们请行业专家和用户与我们一起进行设计评审，从行业角度提出修改意见，同进确保设计模型和领域模型的一致性。

四、在集成测试阶段，行业背景的应用软件与普通应用软件相比，一般更强调进行B测试，同时在测试时采用行业数据进行测试。测试方案需要行业专家和用户共同参与制定，行业数据需要由行业专家和用户提供，测试结果需要由行业专家和用户确认。在用电信息系统集成测试阶段，我们首先完成了确认测试，然后进行现场测试。由于采集系统要对全部用户的用电信息进行采集测试人员要和行业专家、用户充分沟通，了解用电信息采集系统的特点，选择好有代表性的测试台区进行系统测试，重点监测系统的可靠性，采集数据的完整性和正确性。测试完成后还需要提交国家电网电力科学研究院进行型式测试、功能测试和规约一致性测试。最后产品才能提交给用户运行。

从上面的几个主要差别中，具体行业背景的应用软件的开发需要行业中的各类标准规范、行业知识，还需要行业专家和用户参与到开发中，要使行业特点和信息技术紧密结合。在用电信息采集系统的开发中，项目组和行业专家及用户经常沟通，使双方都受益匪浅，丰富了大家的知识面。通过本次项目的开发，我发现行业应用软件系统的成功开发是从项目规划到诞生的全过程中都应从行业中汲取各种营养，才能长出行业特征，具有行业味道，满足行业应用的需求。